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Full text of "Handbuch der Elektrotechnik"

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Handbuch 



der 



Elektrotechnik 

bearbeitet von 

Professor Dr. H. Ebert, München. — Obenngenieur V. Engelhardt, Charlottenburg. 

— Ingenieur H. Freytag, Charlottenburg. — Kgl. Bayr. Ob^-i^gierungsrat Dr. 
B. G-leiohmann, München. — Professor Dr. C. Heinke, München. -^ Direktor B. O. 
Heinrich (unterstützt durch Dipl. Ingenieur D. Berocvits) Berlin. — Ingenieur 
Dr.« 3"«- K. Hohage, Berlin. — Postrat O. Jentsch, Erfurt. — Professor Dr. 
J. Kollert, Chemnitz. — Direktor O. Krell, Berlin. — Professor Dr. F. Niet- 
hammer, Brunn. — Oeheimer Rechnungsrat J. Noebels, Vorsteher des Tele- 
graphenbaubureaus des Beichs-Postamts , Berlin. — Begierungsbaumeister Pforr, 
Berlin. — Professor Karl Piehelmayer, Wien. — Oberingeuieur H. Fohl, Berlin. 

— Professor X)r.O"d- W. Beiohel, Charlottenburg. — Postrat A. Sohluokebier, 
Kiel. — Oberingenieur E. SohuLi, Saalfeld. — Begierungsbaumeister a. D. H. Schwerin, 
Charlottenburg. — Direktor Dr. E. Sieg, Cöln. — Ingenieur B. Sosohinski, 
Berlin. — Professor E. Veesenmeyer, Stuttgart. — Ingenieur Bud. Vogel, Char- 
lottenburg. — Direktor K. Wilkens, Berlin. — Ingenieur B. Ziegenberg, Berlin 

herausgegeben von 

Dr. C. Heinke, 

ord. Professor der Elektrotechnik an der technischen Hochschule in München. 



Elfter Band. 

Zweite Hälfte: 

Wärmetechnik und Signalwesen 

bearbeitet von 
V. Engelhardti Dr-O^d- K« Hohage, H. Preytag, H. Schwerin und R. Vogel. 



Leipzig 

Verlag von S. Hirzel 

1908. 



Wärmetechnik und Signalwesen 



V. Engelhardt, ör.Ong. Hohage, H. Freytag, 
H. Schwerin nnd R. Vogel. 



Zweite Abteilung: 
Elektrothermische Einrichtungen und Verfahren 

von 

V. Engelhardt. 



Die elektrische Minenzündung Fenertelegraphie 

Ton von 

Or-Ong. K. Hobage. H. Freytag. 



Elektrische Eisenbahn-Signale und -Weichen 

von 

H. Schwerin. 



Blocksignale 



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von 



R. Vogel. 



Mit 541 Abbildungen und 26 Tafeln. 



Leipzig 

Verlag von S. Hirzel 

19Ü8, 









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Handbuch 



der 

Elektrotechnik 

bearbeitet von 

Professor Dr. H. Ebert« München. — Oberingenieur V. Engelhardt, Charlottenburg. 

— Ingenieur H. Preytag, Charlottenbarg. — Kgl. Bayr. Ob^-]^gierungsrat Dr. 
B. G-leiohmann, München. — Professor Dr. C. Heinke, München. ^ Direktor B. O. 
Heinrich (unterstützt durch Dipl. Ingenieur D. Beroovits) Berlin. — Ingenieur 
Dr.» 3"?- K. Hohage, Berlin. — Postrat O. Jentsch, Erfurt. — Professor Dr. 
J. Kollert, Chemnitz. — Direktor O. Krell, Berlin. — Professor Dr. F. Niet- 
hammer, Brunn. — Geheimer Bechnungsrat J. Noebels, Vorsteher des Tele- 
graphenbaubureaus des Reichs-Postamts, Berlin. — Begierungsbaumeister Pforr, 
Berlin. — Professor Karl Piohelmayer, Wien. — Oberingenieur H. Pohl, Berlin. 

— Professor 2)r.O"9- W« Boiohel, Charlottenburg. — Postrat A. Sohluokebier, 
Kiel. — Oberingenieur E. Sohuls, Saalfeld. — Regierungsbaumeister a. D. H. Sohwerin, 
Charlottenburg. — Direktor Dr. E. Sieg, Cöln. — Ingenieur B. Sosohinski, 
Berlin. — Professor E. Veesenmeyer, Stuttgart. — Ingenieur Bud. Vogel, Char- 
lottenburg. — Direktor K. Wilkens, Berlin. — Ingenieur B. Ziegenberg, Berlin 

herausgegeben von 

Dr. C. Heinke, 

ord. Professor der Elektrotechnik an der technischen Hochschule in München. 



Elfter Band. 

Zweite Hälfte: 



Wärmetechnik und Signalwesen 

bearbeitet von 
V. Engelhardt, Dr.^nd- K* Hohage, H. Fresrtag, H. Schwerin und R. Vogel. 



* ^ ♦ ^ «» 



Leipzig 

Verlag von S. Hirzel 

1908. 



Wärmetechnik und Signalwesen 



von 



V. Eng:elhardt, Dr.Ong. Hohage, H. Freytag, 
H. Schwerin und R. Vogel. 



Zweite Abteilung: 

Elektrothermische Einrichtungen und Verfahren 

von 

V. Engelhardt. 



Die elektrische Minenzündung Feuertelegraphie 

von von 

0r..3ns- K. Hobage. H. Freytag. 



Elektrische Eisenbahn-Signale und -Weichen 

von 

H. Schwerin. 



Blocksignale 

von 

R. Vogel. 



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Mit 541 Abbildangen und 26 Tafeln. 



Leipzig 

Verlag von S. Hirzel 
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Das Recht der Übersetzung ist vorbehalten. 



Lippert d Co. (O. Pätc'sobe Buchdr.), Naumburg a. S. 



Vorwort des Heransgebers. 



Neben der engeren Starkstromtechnik, welche in den ersten 10 Bänden 
des Handbuches behandelt wird, und der Schwachstromtechnik, welche als 
Telegraphie und Telephonie den Inhalt des Bandes XII bildet, sind noch 
eine Reihe wichtiger Grenzgebiete vorhanden, in denen die Verwendung der 
elektrischen Energie die unerläßliche Grundlage bildet. Zum Teil mehr der 
Starkstromtechnik, zum Teil mehr der Schwachstromtechnik angehörend, viel- 
fach beide Gebiete umfassend, deren scharfe Abgrenzung übrigens immer 
schwerer möglich wird, stimmen sie alle darin überein, daß sie wichtige An- 
wendungsgebiete der Elektrotechnik bilden, deren Berücksichtigung im 
Rahmen des Handbuches der Elektrotechnik notwendig erschien. 

Diese Gebiete wurden im Bande XI des Handbuches zusammengefaßt. 
Ihr Gesamtumfang machte aber eine Zweiteilung dieses Bandes notwendig, 
die in der Weise erfolgte, daß das größere Gebiet, welches die elektrischen 
Anlagen und Einrichtungen auf Schiffen umfaßt und sehr viele und wichtige 
Sonderheiten in der Ausgestaltung der Anlagenteile darbietet, für sich im 
ersten Teile des Bandes XI behandelt werden soll. Alle übrigen Gebiete 
finden sich im vorliegenden zweiten Teile des Bandes XI vereinigt, der 
wegen der weitergehenden Arbeitsteilung eine raschere Fertigstellung zur 
Folge hatte und deshalb vor jenem Teile erscheint. 

Den ersten größeren Abschnitt dieses Bandes bilden die elektrother- 
mischen Einrichtungen und Verfahren. In ihm sind die wichtigsten Ver- 
wendungsgebiete der elektrischen Strom wärme in der Technik .bßhAUdQlU 
und, soweit sie untrennbar mit elektrolytischen Zersetzungsvor^^en\lfcciid v 
in Hand gehen, auch auf die Einrichtung dieser technisch immer* wlcjitiper. * 
werdenden Verfahren eingegangen, ohne jedoch zuweit auf das jÖBkff^-:^ 
chemische Gebiet, das von vornherein ausgeschieden wurde, übepzugf^lön.,-. 

Eine besondere Verwendungsart dieser Wärmewirkung, '^?J^|&:HQ'*-' 
Gegensatz zu dem Starkstromgebiet der vorgenannten Verfahren mehr dem 
Schwachstromgebiet angehört, bildet die elektrische Minenzündung, welche 
im zweiten Abschnitt behandelt wurde. 

Faßt man beide Gebiete als elektrische Wärmetechnik zusammen, so 
steht dieser Verwendung der elektrischen Energie als ein weiteres Sammel- 
gebiet das elektrische Signalwesen gegenüber, welches in dem dritten bis 
fünften Abschnitt dieses Bandes weiterhin in Feuertelegraphie , elektrische 
Eisenbahnsignale und Weichenstellung, sowie endlich in Blocksignale mit 
elektrischer Betätigung gegliedert ist. 

München, den 8. Juli 1908. 



Inhaltsyerzeichnis. 



Elektrothermische Einrichtungen und Verfahren. 



Seite 



Einleitnngr 1 

Allgemeines 1 

Stoffeinteilung 2 

' Historisches 2 

Widerstandserhitzung 3 

Lichtbogenerhitzung 5 

I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 

Einteilung des Gebietes 8 



• • •• • 

• • • 

• •• • 



Die zu erhitzende Substanz ist selbst als Leitungswiderstand in einen 

Stromkreis eingeschaltet 9 

A. Der za erhitzende Körper bildet einen Teil des primären oder sekun- 
dären Stromkreises. (Direkte Widcrstandserliitzung) 9 

a) Der Widerstand ist ein metatliscii leitender Ktfrper 9 

a) Widerstandsschweißung und ähnliche Metallbear- 
beitungsverfahren 9 

Allgemeines 9 

Entwickelung 9 

:'*l ::"J Ältere Schweißtransformatoren 10 

••• • • •• 

"•.:•..• : Eigenschaften der Thomson-Schweißung 11 

•T.-'t! : Generatoren 12 

.•:-JJir J Schweißmaschinen 13 

Universalschweißmaschinen 13 

Kraftverbrauch und Schweißdauer 17 

Spezialschweißmaschinen und deren Leistungen 20 

Betriebskosten 24 

Schienenschweitlen 25 

Härten und Enthärten 26 

/i) Elektrische Öfen mit direkter Widerstandserhitzung . 28 

ftu) Laboratoriumsausfahrungen 28 

ßß) Industrielle Öfen 28 

Ältere Typen 29 

Öfen von Gin für Stahldarstellung 29 

Konstruktion 30 

Kraftvorbrauch 32 

Karbidöfen 35 



Inhaltsverzeichnis. VII 

Seit« 

Ofen von H^roult 39 

Ofen von Girod 40 

b) Der Widerstand Ist »iii Elektrolyt 40 

«) In wässeriger Lösung 40 

ß) Im geschmolzenen Zustand 41 

an) Anwendung von Gleichstrom mit gleichzeitiger Elektrolyse . . 41 

1. Aluminium 42 

'2. Magnesium 43 

3. Calcium (Baryum, Strontium) 43 

4. Natrium (Kalium) 44 

ßß) Anwendung von Wechselstrom 44 

Härteverfahren Körting 44 

Einrichtungen 45 

Temperaturen 47 

Kosten 48 

c) Der Widerttind iit ein Gas 49 

B« Der su erhitiende Körper bildet den seknndSren Stromkreis. (Tndnktions- 

erhitannif) 53 

Ältere Patente 53 

Einteilung der Induktionsöfen 54 

Ofen von Colby 54 

Ofen von Kjellin 54 

Ofen von Hiorth 54 

Ofen von Ferranti 54 

Ofen von Frick 54 

Ofen von Schneider-Creuzot 54 

Ofen von Gin 55 

Ofen von Wallin 55 

Ofen von Snyders 55 

Elektrotechnische CJesichtspunkte 55 

Eingeführte Systeme 56 

Entwickelung des Kjellin-Ofens . . ,. ' • • 57 

Transformatoren 58 

Generatoren 59 

Feststehende Öfen 60 

Ofenfutter 61 

Kippbare Öfen 62 

Arbeitsmethoden 66 

Kraftverbrauch 69 

Übrige Systeme 69 

Die zu erhitzende Substanz befindet eich mit einem eleictrisch geheizten 

Widerstand in Berührung 70 

A. Der Widerstand besteht aus einem EngammenhXngeiideD Leiter .... 70 

a) Heiz- und Kochvorrichtungen und sonstige filusliche und gewerbliclie Anwendungen 70 

Allgemeines 70 

Entwickelung 71 

Einteilung nach der Verwendung 71 

Einteilung nach der Konstruktion 72 

1. Heizkörper mit blanken, nicht isoHerten Leitern 72 

Allgemeines 72 

Widerstandsmaterialien 73 



VIII InhaltsverKeichnis. 

Seite 

1. System der AEG. Berlin 74 

2. System Kummler & Co 7d 

3. System Fabrik für elektrische Heizung 76 

2. Heizkörper mit isolierten Leitern 77 

Allgemeines : 77 

1. System Schindler- Jenny 77 

2. System Helberger 86 

3. System AEG 91 

4. System Binswanger 92 

ö. System Crompten 92 

6. System Prometheus 93 

7. Diverse Systeme 96 

3. Leuchtende Heizkörper 96 

Allgemeines 96 

1. System Le Roy 97 

2. System Parvillöe 97 

3. System Prometheus-Do wsing 97 

4. Heizkörper, deren Erwärmung durch Wirbelströme und Hysteresis 
erfolgt 98 

Allgemeines 98 

1. System Alioth 98 

5. Kraftverbrauch beim elektrischen Heizen und Kochen 99 

a) Elektrisches Kochen 99 

b) Elektrisches Heizen 102 

b) Elektrische Ofen fDr Uboratorien lind Indutirlelle Zwecke 104 

a) Laboratoriumsöfen 104 

1. Die zu erhitzende Substanz umgibt den Heizwiderstend .... 104 

2. Der Heizkörper umgibt die zu erhitzende Substanz 105 

Allgemeines 105 

1. Öfen von W. C. Heraeus, Hanau 105 

2. Öfen der Deutschen Gold- und Silberscheideanstalt in Frank- 
furt a. M 112 

3. Öfen aus nichtmetallischen Leitern 113 

a) Kohle 113 

b) Leiter zweiter Klasse 114 

ß) Industrielle Öfen 116 

1. Die zu erhitzende Substanz umgibt den Heizwiderstand .... 115 

2. Der Heizkörper umgibt* die zu erhitzende Substanz 115 

B. Der Widerstand besteht aus einzelnen sich berührenden Teilen. (Stückige 

Leiter) 115 

Allgemeines 115 

a) Vonrichtiingen fOr häusliche Zwecke (Raumheizen und Kochen) 118 

b) laboratoriumsttfen 123 

c) Industrielle Ofen 125 

1. Herstellung von Karborundum 125 

2. Herstellung von künstlichem Graphit 127 

8. Herstellung von Schwefelkohlenstoff 129 

4. Industrielle Anwendungen der Kryptolheizung 129 



Inhaltsverzeichnis. IX 

Seite 

II. Technisehe Anwendungen der Liehtbogenerhltznng. 

Einteilung des Gebietes . . , ISO 

1. Gewerbliche und häueliche Anwendungen • . . . iso 

Elektrische Lötkolben 181 

2. Metallbearbeitung im Lichtbogen 133 

Einteilung 133 

A. Ein Pol Kohle, ein Pol Metall 133 

Verfahren von Bernardos 183 

Allgemeines 133 

Apparatur 134 

Schaltung 135 

Einfluß auf das Material 136 

Vor- und Nachteile .137 

Anwendung 138 

Schienenschweißung 138 

B. Beide Pole Metall 140 

Verfahren von Slavianoff 140 

Allgemeines 140 

Apparatur 141 

Schaltung 142 

Kraftverbrauch 143 

Anwendung 144 

C. Beide Pole Kohle .144 

Allgemeines 144 

Verfahren von Bernardos 145 

Verfahren von Coffin 145 

Verfahren von Zerener . 145 

Elektromagnet im Nebenschluß 146 

Elektromagnet im Hauptstrom 147 

Apparate mit Bohrenelektroden 150 

Verfahren De Tunzelmann . . .' 151 

D. Konknirierende oiehtelektrische Verfahren 151 

3. Lichtbogenöfen 152 

AUgemeines 152 

Einteilung 152 

A. Liehtbogenöfen für die Überfuhr ang festen Rohmaterials in Httssige oder 

gasförmige Produkte 153 

a) Direkte LichtbogeiMrhHzung 153 

•() Die Substanz bildet einen oder beide Pole des Licht- 
bogens 153 

Grundformen 153 

tut) Ausführungen für Laboratoriumsbetrieb 154 

Ofen von Borchers 154 

„ • „ Poulenc und Melans . . . - 155 

„ „ MarryatundPlace 156 

Öfen der Deutschen Gold- und Silberscheide- 
anstalt 157 

,dfi) Ausführungen für industriellen Betrieb 160 

Elektrischer Stahlofen von Siemens 160 

Karbidofen von Wilson 161 

Roheisenofen von H^roult 161 



X Inhaltsverzeichnis. 

Seite 

Technische Karbidöfen 162 

Siliziumöfen 163 

Ofen von Bradley 164 

Zinkofen von Edelmann& Wallin 165 

ß) Direkte Lichtbogenerhitzung mitWiderstandserhitzung 

kombiniert 166 

Allgemeines 166 

an) Ausführungen für Laboratoriumsbetrieb 166 

Ofen von Marryat & Place 166 

ßß) Ausführungen für industriellen Betrieb 166 

Karbidofen der Soci^t^ des Carbures M^talliques 166 

Elektrostahlofen von Keller 168 

„ H^roult 169 

Ofenkonstruktion 169 

Arbeitsweise 171 

Chargendauer 172 

Kraftverbrauch 172 

b) Indirekte Lfchfbogenerhibung (StrahlungsSffen) 174 

Allgemeines 174 

n) Ausführungen für Laboratoriumsbetrieb 174 

Ofen von Moissan 174 

Öfen der Deutschen Gold- und Silberseheide- • 

anstalt 176 

Öfen von Marryat und Place 177 

Ofen von Schuen 180 

ß) Ausführungen für industriellen Betrieb 180 

Allgemeines 180 

Zinkofen von DeLaval 180 

Stahlofen von Stassano 180 

B. Licblbog^nöfen fttr die Gewinnung gasförmiger Produkte ans gasförmigen 

Rohmaterialien ; 183 

Allgemeines 183 

Kalkstickstoff 183 

Salpetersäure aus Luft 18S 

Theoretische Arbeiten 184 

Ofen der AtmosphericProductsCy 185 

„ von Birkeland&Eyde 186 

Benutzte Literatur 190 

Namenverzeichnis 191 



Die elektrische Minenzündung. 



1. Einführende Bemerltangen ans der allgemeinen Sprengtechnili 195 

Sprengungen 19r> 

Sprengstoffe 195 

Sprengkapseln 196 

Zündmethoden 197 

Sprengarbeit 198 

2. Oeschichtliches .... 199 

8. Die elektrixchen Zünder 200 

Bestandteile 200 

Zeitzünder 201 

Widerstand der Zünder, Zünderarten . . . . , 2^2 



Inhaltsverzeichnis. XI 

S«ite 

Benötigter Effekt, Wärmeableitung 208 

Herstellung der Ztlnder 204 

Beschreibung einiger gebräuchlicher Zander 207 

4. Die Leitnngen 209 

5. Die Stromquellen 212 

Elektrisiermaschiene 213 

Induktionsspulen 215 

Magnetinduktoren * . . . . 21ß 

Dynamoelektrische Apparate 220 

Galvanische Elemente und Akkumulatoren 228 

Anschluß an Starkstromleitungen 226 

0. Die GmppenschAltiiiig Ton ZüDdem 22ß 

7« Terglelcb der Tergehiedenen elektrischen Zfindiingsarten 228 

H. Die Prüfapparate 228 

9. BetriebBTorsehriften 282 

10. Terglelch der gebränctalichsten Zandmethoden 232 

Sicherheit 232 

Kosten 233 

Benutzte Literatur 234 



Feuertelegraphie. 



I. Einleilnng 237 

II. Feuermelder 239 

A. Ausgestaltung 239 

B. Schaltungen 244 

1. Betriebsarten 244 

2. Schutzeinrichtungen 246 

a) Gegen Zeichenverstümmelung bei gleichzeitigem Ablauf zweier 
Melder 24ß 

b) Gegen Betriebsstörungen durch Leitungsbruch 2ö3 

III. Die Benutseoug des Fernsprectaers in der Feaertelegrapble 257 

IT. Leitnngskontrolle und Blltzscbatz 261 

Y. Leiton^Mnlage 264 

YI. Stromquellen - 265 

YII. Empfangsapparate für Fenermeldeanlagen 269 

A. Das Zeigerapparatsystem 269 

1. Zeigerapparatsystem von Siemens & Halske 270 

2, Zähl Werksystem von Mix & Genest 272 

B. Das Morsesystem 275 

1. Das einfache Morsesystem und die Zusatzapparate 275 

2. Die Morsesicherheitsschaltung 280 

3. Die kombinierte Morsesicherheitsschaltung 284 

4. Die Übertragung von Feuermeldungen 286 

C. Das Einschlagglockensystem 288 

1. Feuermeldeanlagen in Amerika 288 

2. Grundlagen des Einschlagglockensystenis 290 

3. Ausführung des Gamewellsystems 291 

4. Ausführung des Einschlagglockensystems von Siemens & Halske 295 
YIII. Kombinierte Fenermelde- und WXcbterkontrollanlagen 300 

IX. Kombinierte Fener- nnd ÜDfallmeldeanlagen 304 

X. Nebenmelderanlagen 305 

A. Druckkuopf meider 305 

B. Selbsttätige Melder 310 



XII Inhaltsverzeichnis. 

Seite 

XI. Alarmanlagen H12 

A. öffentlicher Alarm 312 

B. Hausalarm 813 

XII. Polizeimelderanlagen 317 

Tafeln 1— VIII Abbildungen ausgeführter Anlagen 324 

Sachregister , 332 



Elektrische Eisenbahn-Signale und -Weichen. 

I. Einleitung .337 

II. Elektrische Streckensignale. 

A. Allgemeines 338 

B. Hall Scheibensignal 339 

C. Union- Scheibensignal 342 

D. Lattig-Signal 343 

E. Sykes-Signal 344 

F. Timmis-Signal 345 

G. Hall-Motorsignal 347 

III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 

A. Allgemeines 349 

B. Geschichtliches 352 

C. Deutsche Systeme 353 

1. Siemens-System 353 

a) Allgemeines 353 

b) Weichenschaltungen 354 

c) Signalschaltungen 368 

d) Fahrstraßenschaltungen 372 

e) Weichenantriebe 374 

f) Signalantriebe 385 

g) Stellwerkschalter 392 

h) Stromlieferungsanlage 405 

2. Siemens-System in England 408 

3. Jüdel-System 413 

a) Weichenantrieb 413 

b) Signalantrieb • 414 

c) Stromlieferungsanlage 417 

D. Amerikanische Systeme 419 

1. Taylor-System 419 

a) Allgemeines 419 

b) Weichenstellung 420 

c) Signalstellung 425 

d) Fahrstraßenschaltung 429 

e) Stellwerkschalter 431 

2. Union-System 433 

a) Weichenantrieb . ' 433 

b) Signalantrieb 435 

c) Stellwerkschalter 439 

3. Ramsey-Weir-System 440 

a) Weichenstellung 440 

b) Signalstellung 443 

c) Stellwerkschalter . 445 

E. Englische Systeme 446 

1. Crewe-System 446 



Inhaltsverzeichnis. XIII 

Seiu 

a) Weichenstellung 447 

b) Signalstelluiig 460 

c) Stell Werkschalter 452 

F. Französische Systeme 456 

1. Nordbahn-System 456 

2. Ducousso-Rodary-System 456 

a) Weichenstellung 456 

b) Signalstellung 459 

3. Bleynie System 468 

a) SteUhebel 463 

b) Schaltung ^ • . 464 

Benatzte Literatur 469 

Namen- und Sachregister 470 



Biocksignale. 

£l]iIeltaog 475 

I. BlockslgnalanUgen mit leilweiser SelbsttAtigkeit 478 

Das Wechselstrom-Blockfeld 480 

Blockinduktor • 481 

Schaltung zweier Blockfelder 481 

Abhängigkeit zwischen den Blockfeldern des Bah nhofsblock Werkes . . 482 

Ausführung des Bahnhofsblockwerkes der Firma Siemens u. Halske . 482 

Das elektrische Gleichstromblockfeld 483 

Verbindung von Blockwerk mit Stellwerk und die mechanische Ab- 
hängigkeit beider 484 

Ausfahrung von Siemens u. Halske 486 

Die Fahrstraßenfestlegung 486 

, Ausfahrung der Firma J. Gast 489 

Ausfahrung der Firma Siemens u. Halske 489 

Streckenblockung. Allgemeines 491 

Mechanische Druckknopf- und Hebelsperre, Signalarmkupplung . . . 491 

Streckenblockung für eingleisige Bahnen 498 

Auszug aus den Grundsätzen für die Ausführung der elektrischen Block- 
einrichtungen auf den preußisch-hessischen Staatsbahnen nebst Aus- 

führungsbestimmungen 503 

Ausführungsbestimmungen zu den Grundsätzen für die Ausführung der 

elektrischen Blockeinrichtungen, nach der 4feldrigen Form .... 506 

Beispiel eines teUweise selbsttätigen Blocksignalsystems 511 

II. Bloekanlägen mit lediglich tob den Zügen beeinflnßten Signalen .... 515 

Allgemeines über Streckenstromkreise, Vorsignale usw 515 

Bezeichnungen bei selbsttätigen Blocksignalen 516 

Nachrichten, die durch Blocksignale zu geben sind 517 

Beispiele selbsttätiger Blocksignalsysteme: 

Das Hallsche und das Westin ghouse-System 518 

System Putnam und Webster und von Miller 521 

System L. H. Thullen (New Yorker Untergrundbahn, East Bostoner 

Tunnel 527 

Das Überlappungssystem 529 

Sicherheits Vorkehrungen 533 

Das elektrische Blocksignalsystem Spagnoletti 533 

Blocksignalsystem der British Pneumatic-Railway-Signaling Co. . . . 536 

Das Kinsmansche Blocksystem 539 

System Bartelmus 540 

In Irland gebräuchliches Blocksignalsystem (Stabsystem) 540 



XIV Inhaltsverzeichnis. 

Seite 

In Österreich-Ungarn eingeführte Systeme M2 

Die Blocksignalsysteme Krizik 547 

Das Blocksignal von Franz Krizik in Prag in seiner neuesten Ausge- 
staltung 551 

Die Blocksignaleinrichtung bei der Barmen-Elberf eider Schwebebahn . 552 

Die Zugsicherungsein rieh tu ng von G. Schreiber 555 

Anhang. Stromverbrauch bei elektrisch automatischen Blocksignalen 557 

Benutzte Literatur 559 

Namen- und Sachregister 560 



Für eine größere Anzahl von Figuren stellten verschiedene Firmen die Stöcke 
der in ihren Listen und Bekanntmachungen enthaltenen Abbildungen für den Abdruck 
freundlichst zur Verfügung. Im Kapitel Minenzündung sind die Figuren Ib, 2, 3, 
12, 16 aus Zickler, Die elektrische Minenzündung, Hl aus Guttmann, Handbuch der 
Sprengarbeit, beide im Verlag von Vieweg und Sohn, Braunschweig erschienen, Fig. 
4, 8, 9, 13—15, 17, 19— 2lb, 43, 44, 53 u. 54 aus Heise, Sprengstoffe und Zündung der 
Sprengschüsse, Verlag von Jul. Springer in Berlin, und ferner im Kapitel Blocksignale 
die Figuren 25—27, 35, 26, 41—43 der ETZ. entnommen. 



Elektrothermische Einrichtungen 
und Verfahren 



bearbeitet 



y. fingelhardt. 



Einleitung. 



Da wir über keinen vollkommenen (widerstandsfreien) Leiter der Elek- 
trizität verfügen, so muß diese in ihrer Portbewegung bei der Überwiudung 
des Leitungswiderstandes in ähnlicher Weise Arbeit leisten, wie dies bei 
der Reibung sich bewegender Körper der Fall ist. Die Folge dieser Arbeits- 
leistung ist die Umwandlung von elektrischer Arbeit in Wärme.^) 

Von diesem allgemeinen Gesichtspunkte aus gesehen finden wir Um- 
wandlung von elektrischer Energie in Wärme auf allen Gebieten der Elektro- 
technik, und kann es natürlich nicht Aufgabe des vorliegenden Teiles des 
Handbuches sein, alle diese Fälle zu behandeln. 

Wir können in großen Zügen die durch Stromwärme hervorgebrachten 
Erscheinungen in drei große Gruppen teilen: 

1. Schädliche Wärmeentwickelung, welche nicht erwünscht, aber auch 
nicht zu umgehen, infolgedessen aber auf ein vom praktischen Standpunkt 
möglichst geringes Maß herabzudrücken ist. — Hierher würde z. B. aUe 
Umwandlung von Elektrizität in Wärme in Generatoren, Transformatoren 
für Licht und Kraft, Leitungen usw. zählen. 

2. Nützliche Wärmeentwickelung, bei welcher diese aber nicht Endzweck, 
sondern Begleiterscheinung ist. — Hierher wäre z. B. die Steigerung der 
Wärmeentwickelung bis zur Lichtemission zu rechnen, also das Glühlicht, 
femer die Bogenlampe, die Belastung von Leitungswiderständen für Regulier- 
zwecke usw. In diese Gruppen kann man auch elektrische Erhitzungs- 
verfahren zählen, deren Endzweck nicht die Erwärmung als solche, sondern 
die Entzündung anderer Körper bildet, also z. B. Minenzünder, Entzündung 
von Gasflammen auf elektrischem Wege usw. 

3. Nützliche Wärmeentwickelung, bei welcher diese selbst Endzweck ist. 
Mit diesen Erscheinungen hätte sich die vorliegende Veröffentlichung speziell 
zu befassen. 

Doch auch eine nach jeder Richtung ausführliche Behandlung dieser 
letzten Gruppe würde eine für den vorliegenden Zweck noch zu weitgehende 
sein. Wenn wir in dieser Gruppe einerseits, z. B. in den elektrischen Heiz- 
und Kochapparaten, Anwendungsgebiete finden, welche ausschließlich in das 
Gebiet der reinen Elektrotechnik eingereiht werden können, so kommen wir 



1) F. KoBLiiAüscH, Die Energie der Arbeit und die Anwendungen des elektrischen 
Stromes, 1900, p. 47. 

Handb. d. Elektrotechnik. X(. 2. 1 



2 Einleitung. 

schon bei den elektrischen Schweißverfahren in ein Grenzgebiet zwischen 
Elektrotechnik und Hüttenwesen. In noch größerem Maße begeben wir uns 
in Grenzgebiete der Elektrotechnik bei allen den vielen elektrothermischen 
Verfahren und Konstruktionen elektrischer Öfen, welche für die verschiedensten 
Zwecke der chemischen und metallurgischen Großindustrie ausgearbeitet 
wurden. Greifen wir nur einige markante Fälle, wie einen ACHESOKschen 
Widerstandsofen für Carborundumdarstellung, einen BiBKELANDschen Licht- 
bogenofen für Gewinnung von Salpetersäure aus Luft und einen KJELLiNschen 
Induktionsofen für Herstellung von Elektrostahl heraus, so genügen wohl 
diese wenigen Beispiele schon, um zu illustrieren, auf welchen heterogenen 
Grebieten wir in der Industrie elektrothermischen Einrichtungen begegnen. 
Es kann also nicht Aufgabe der vorliegenden Arbeit sein, die angeführten 
Grenzgebiete in eingehender Weise auch von ihrer metallurgischen bzw. 
chemischen Seite zu behandeln, was mit der Verfassung eines Handbuches 
der angewandten Elektrochemie ziemlich gleichbedeutend wäre. Es wird 
vielmehr Aufgabe des Verfassers sein, an einigen markanten Beispielen die 
mehr konstruktive, also den Zielen des Handbuches der Elektrotechnik näher 
liegende Seite zu beleuchten. 

Von diesem Gesichtspunkt ausgehend wird es richtiger sein, das Gebiet 
nicht auf Grund der einzelnen Anwendungsmöglichkeiten zu unterteilen, 
sondern zur Scheidung in zwei große Gruppen zunächst die Hauptformen 
heranzuziehen, in welchen elektrothermische Verfahren zur Anwendung ge- 
langen. Es ist dies einerseits die elektrische Widerstandserhitzung 
durch Belastung fester oder flüssiger Leiter mit abnormalen Stromdichten, 
anderseits die Erhitzung im Lichtbogen, also gewissermaßen eine Er- 
hitzung gasförmiger Widerstände. Der Einfachheit halber wollen wir für 
diese beiden Formen in der Folge die Ausdrücke Lichtbogenerhitzung und 
Widerstandserhitzung gebrauchen. 

Beide Erhitzungsarten besitzen eine Reihe von Vorteilen gegenüber den 
rein thermischen Verfahren. Diese Vorteile faßte Boechees*) schon 1897 in 
folgenden Sätzen zusammen: 

„Keine andere Erhitzungsmethode gestattet die Konzentration 

„fast beliebig großer Wärmemengen auf einen beliebig kleinen Raum. 
„Keine andere Erhitzimgsmethode ermöglicht uns die Erreichung 

„annähernd gleicher Wärmegrade. 

„Keine andere Erhitzungsmethode macht uns so unabhängig von 

„den Einflüssen des Ofenbaumaterials, der Feuergase und anderer 

„Schwächen der eigentlichen Feuerungstechnik.'* 
Im wesentlichen lassen sich die beiden Formen elektrischer Erhitzung 
noch dadurch charakterisieren, daß wir es unter sonst gleichen umständen 
bei der Widerstandserhitzung in der Regel mit verhältnismäßig niederen 
Spannungen und hohen Stromstärken, bei der Lichtbogenerhitzung mit relativ 
hohen Spannungen imd niedrigeren Stromstärken zu tun hal)en. 

Es wäre nicht leicht, einen historischen Überblick rücksichtlich der 
Wärmeentwickelung in strombelasteten Leitern und im Lichtbogen nur im 
Hinblick auf das in Rede stehende Gebiet zu geben, da beide Erscheinungs- 
gruppen im wesentlichen von viel allgemeineren Gesichtspunkten aus studiert 



1) Borchers, Entwicklung, Bau und Betrieb der elektrischen Öfen. Halle a. S.^ 
1897, p. 7. 



Einleitiiiig. 3 

wurden, als sie für den vorliegenden Abschnitt in Frage kommen. Trotzdem 
sollen aber einige wichtige historische Daten hier herausgegriffen und an- 
geführt werden *) (vgl. hierzu auch Bd. I, 1). 

Die ersten Beobachtungen über elektrothermische Erscheinimgen fallen 
wohl in die Mitte des achtzehnten Jahrhunderts. Wenn auch schon Ende 
des siebzehnten und anfangs des achtzehnten Jahrhunderts Wall und 
HAWK8BEE die Bildung elektrischer Funken beobachteten, so berichtet 
C. F. LuBOLF erst 1744 über die Entzündung von Äther durch elektrische 
Entladungen. Im selben Jahre gelang es Winkleb'), Pech, Siegellack, öl 
und andere brennbare organische Körper auf gleichem Wege zur Entzündung 
zu bringen. In ähnlicher Richtung bewegten sich Versuche von Gralath. ^ 
Es fehlte um diese Zeit auch nicht an Versuchen, metallische Leiter durch 
statische Entladimgen zum Glühen und Schmelzen zu bringen. So brachte 
KiNNERSLEY einen dünnen Eisendraht zum Schmelzen, führte Franklin ähn- 
liche Versuche an Messingdrahten und v. Mabum eine ganze Reihe ausführ- 
licher Versuche durch. Schon bei diesen mehr tastenden Versuchen erkannte 
man gewisse Beziehungen zwischen der Länge und dem Querschnitt des 
Leiters und der für die Hervorbringung der elektrothermischen Erscheinungen 
erforderlichen Kraft. Ebenso kam man zur Erkenntnis, daß bei Leitern von 
gleichen Abmessungen, aber verschiedenen Metallen der Kraftverbrauch ein 
verschiedener ist. 

In erhöhtem Maße wurden solche Versuche durchgeführt, als den Experi- 
mentatoren in der VoLTAschen Säule eine bequemere und ausgiebigere 
Stromquelle zur Verfügung gestellt wurde. So brachte Childern*) 1816 
mit einer Batterie von 21 Plattenpaaren (die Zinkplatten hatten 32 DFuß, 
die Kupferplatten die doppelte Oberfläche) einen Platindi'alit von SVj Fuß 
Länge und 0*11 Zoll Dicke zum Glühen. 

Davy*) veröffentlichte dann 1821 seine eingehenden Versuche an Drähten 
von gleichen Abmessungen und verschiedenem Metall und stellte als Resultat 
seiner Beobachtimgen den Satz auf, daß bei gleicher Stärke der VoLTAschen 
Säule die Erwärmung der Drähte eine verschiedene sei. Dadurch wm-de 
die Behauptung Oebstedts bestätigt, daß die geringere oder stärkere Er- 
wärmung des Leiters von dem geringeren oder höheren Widerstand des 
Metalles abhängig sei. Diese Arbeiten, welche wir als Vorläufer der Unter- 
suchungen JouLES ansehen können, baute Davy im gleichen Jahre noclk 
weiter aus. Auf Grund eines Versuches, bei welchem ein durch Strom 
schwach glühend erhaltener Draht an einer Stelle stark erhitzt wurde, worauf 
an den übrigen Stellen des Drahtes das Glühen aufhörte, kam Davy zur 
Erkenntnis, daß der Widerstand eines metallischen Leiters mit steigender 
Temperatur zunimmt. 

Der durch diese Versuche festgestellte Zusammenhang zwischen auf- 
gewendetem Strom und Wäimeentwickelung wurde zunächst von einer ganzen 
Reihe von Forschem, wie Ohm«), Fechneb '), De la Rive ^), Peltieb*), 



1) E. Hoppe, Geschichte der Elektrizität, 1884. 

2) Gedanken von der Elektrizität. Leipzig, 1744, p. 58. 

3) Gbalath, Geschichte der Elektrizität, II, p. 438. 

4) Gilberts Annalen LH, 1816, p. 353, 869. 

b) Phil. Transactions, 1821, p. 7. 6) Kästners Archiv 16, 1. 1829. 

7) Lehrbuch, 1829, p. 317. 8) Ann. de Chim. et de Phys. 42, p. 193. 

9) Ann. de Chim. et de Phys. 63, p. 249. 

1* 



4 Einleitung. 

YoBSSELMAiTN DE Heeb ^), unrichtig gedeutet, wobei die Mehrzahl der Ansicht 
zuneigte, daß die Wärmeentwickelung nur der Stromstärke direkt pro- 
portional sei. 

Die genauere Peststellung der Wechselbeziehungen zwischen der Er- 
wärmung metallischer Leiter, der Stromintensität und der Natur des Leiters 
selbst verdanken wir Joule ^, welcher 1841 das Resultat seiner Unter- 
suchungen in dem Satze zusammenfaßte, daß die in metallischen Leitern der 
Elektrizität in gleichen Zeiten durch den Strom entwickelten Wärmemengen 
dem Quadrat der Stromstärke und dem Leitungswiderstand direkt pro- 
portional sind. 

Wenn also J die Stromstärke, i? den Leitungswiderstand, / die Länge, 
d den Querschnitt des Leiters, r den spezifischen Widerstand und W die in 
der Zeiteinheit entwickelte Wärmemenge bezeichnet, so ist 

W = const J^ R = const — j — 

d 

Es ist also die durch Ströme von gleicher Intensität entwickelte Wärme 
direkt proportional der Länge und dem spezifischen Widerstände und um- 
gekehrt proportional dem Querschnitt des metallischen Leiters, wobei die 
Konstante von der Natur des Leiters abhängig ist. 

Dieses Gesetz wurde von Joüle auch auf Elektrolyte ausgedehnt.') 

Es sei hier nur kurz darauf hingewiesen, daß ziemlich in die gleiche 
Zeit die Entdeckung des Gesetzes der Erhaltung der Kraft durch Robert 
Mayee (1842) fällt, wenn auch die allgemeine Bedeutung dieses Gesetzes 
erst viel später erkannt wurde. 

Da Joule bei seinen Versuchen die Abkühlung des Probeapparates nicht 
in genügendem Umfange beiücksichtigte, so wurde dief Gültigkeit seines Ge- 
setzes in den folgenden Jahren von mehreren Seiten, insbesondere von 
Bequebel*), Lenz*) und Otto*) mit genaueren Apparaten nachgeprüft und 
bestätigt. Lenz wies vor allem einwandfrei nach, daß bei stärkerer Er- 
hitzung des metallischen Leiters die in der Zeiteinheit erzeugte Wärmemenge 
etwas größer ist, als sich durch Berechnung au der JouLEschen Formel 
ergeben würde. Diese Erscheinung wird durch den Umstand erklärt, daß 
der Widerstand der metallischen Leiter mit zunehmender Erwärmung steigt. 

Ausgedehnte Versuchsreihen von Romney Robinson "^ bestätigten diese 
Erkenntnis. 

Wenn wir in dem JouLEschen Gesetze einfache Beziehungen für die in 
metallischen Leitern erzeugten Wärmemengen finden, so werden die Verhält- 
nisse schon etwas komplizierter, wenn es sich um die für technische Zwecke 
ja besonders wichtige Temperaturerhöhung handelt. Diese ist nicht nur dem 
Werte J^ R direkt, sondern auch noch der spezifischen Wärme umgekehrt 
proportional. Hierzu kommt noch der Einfluß der Wärmeabgabe des Leiters 
nach außen. Diese Abgabe ist natürlich besonders bei hohen Temperaturen 



1) Pogg. Ann. 46, p. 519. 1830. 

2) Phil. Mag. 19, p. 260. 1841. 

3) Phil. Mag. 19, p. 274. 1841. 

4) Archivee 3, p. 181. 1843. Annales de Chim. et de Phys. 9, p. 21. 1843. 

5) Pogg. Ann. 61, p. 18. 1844. 

6) Arch. de l'Elöctr. 5. 1845. 

7) Trans. Irish Acad. 22, p. 3. 1849. 



Einleitung. 5 

von großem Einfluß; hierzu kommt noch, daß der Leiter im Innern heißer 
ist, als an der Oberfläche^ und ist endlich noch zu berücksichtigen, daß sich 
die Verhältnisse noch weiter ändern, wenn der Leiter ganz oder teilweise 
von isolierenden Schichten umgeben ist. Mit Berechnungen über diese Tem- 
peraturerhöhung metallischer Leiter, auf welche hier nur verwiesen werden 
soll, beschäftigten sich J. Mülleb^), Waltenhofen^, Dobn') und Kittler.*) 
Man kam zu dem Ergebnis, daß die Temperaturerhöhung elektrisch er- 
wärmter metallischer Leiter dem spezifischen Leitungswiderstande und dem 
Quadrat der Stromstärke direkt und dem Emissionsvermögen und der dritten 
Potenz des Durchmessers umgekehrt proportional ist. 

Oelschlageb *) errechnete eine angenäherte Formel für die Temperatur- 
erhöhung eines Drahtes beim Durchgang starker Ströme und fand die mitt- 
lere Temperaturerhöhung / für nackte Drähte vom Halbmesser R 

J^ IJ_ ß . 2 \ 



' 4c7r*Ä« 



wobei 8 = spezifischer Widerstand bezogen auf Quecksilber, K = Wärme- 
leitungskoeffizient, /* = Wärmeausstrahlungskoeffizient von Kupfer, c = 9'81 
X 424 X 1-06. Die Formel ist eine nur angenäherte, da auch in ihr dem 
Temperaturabfall vom Innern des Drahtes gegen außen nicht Rechnung ge- 
tragen ist. 

Berechnungen, bei welchen auch auf diesen Umstand Rücksicht genommen 
ist, rühren von Cbanz •) her. 

Wird die Intensität des Stromes entsprechend gesteigert, so können die 
metallischen Leiter zum Grlühen und endlich zum Schmelzen gebracht werden. 
Für diese Stadien, bei welchen sich infolge der bedeutenden Temperatur- 
erhöhung sowohl die spezifischen Widerstände und die spezifischen Wärmen, 
als auch die Wärmeabgaben an die Luft bzw. den umgebenden Isolator imd 
durch Strahlung in noch nicht genau bekannten Grenzen ändern, ist es noch 
schwieriger, zu einfachen Prinzipien zu gelangen. 

Wurde in der vorstehenden, kurzen historischen Übersicht in erster 
Linie nur die Widerstandserhitzung berücksichtigt, so seien noch, ehe wir 
zu den elektrotechnischen Anwendungen elektrothermischer Erscheinungen 
übergehen, kurz einige historische Daten über den elektrischen Lichtbogen 
angeführt. 

Allgemein wird Davy die Entdeckung des zwischen Kohlenelektroden 
überspringenden Lichtbogens zugeschrieben, obwohl Volta schon die Zu- 
gehörigkeit der Kohle zu den guten Leitern erkannt, Ritteb den Unter- 
schied zwischen Schließungs- und Öffnungsfunken beobachtet und Pfaff 
schon nachgewiesen hatte, daß der Funke nichts anderes sei als glühend 
gewordene, abgerissene Metallteilchen.') Auch hatte Ritteb schon einseitig 
einen Kohlenstift zum Schließen der Kette verwendet. Selbst die Anwendung 



1) Berichte der naturforschenden Gesellfichaft. Freiburg VI. 

2) Sitzungen der kgl. böhm. Gesellsch. der Wiesensch. Pri^, 1874. 

3) Bericht über die Eiektrizitätsausstellung. München, 1882, p. 16. 

4) Wied. Annal. 24, p. 604. 1885. 

5) ETZ. Berlin 6, 18^5, p. 93. 

6) ETZ. Berlin 9, 1888, p. 426. 

7) E. Hoppe, Geschichte der Elektrizität, 1884, p. 512. 



6 Einleitung. 

von Kohlenleitem an beiden Polen war schon 1820 von De la Rivb vor- 
geführt worden, während Davy seine Versuche erst 1821 veröffentlichte. 

Das Verdienst Davys ist also im wesentlichen auf die Erzeugung eines 
Lichtbogens von besonderer Kontinuität und Stärke zurückzuführen, wozu 
er in seiner großen Batterie von 2000 Zink-Kupfer-Kochsalzelementen ein 
geeignetes Mittel zur Verfügung hatte. 

Bei allen diesen Versuchen wurde der Lichtwirkung des Bogens die 
größere Aufmerksamkeit zugewendet, und sind Untersuchungen elektro- 
thermischer Natur mehr vereinzelt. So hatte z. B. Davt bei seinen Ver- 
suchen Quarz, Saphir und Kalk im Lichtbogen verdampft. Sehr gefördert 
wurden solche Arbeiten durch die Erfindung der weitaus kräftigeren Bunsbn- 
und GROVE-Elemente. 1844 verwendete Foucault Retortenkohle anstatt 
Holzkohle, und 1846 ging man zu besonders präparierten Kohlen über. Es 
beginnt um diese Zeit die außerhalb des Rahmens der vorliegenden Arbeit 
liegende Entwickelung der Reguliervorrichtungen für die Kohlen. 1847 be- 
obachtete De LA RivE die ungleiche Wärmeentwickelung an den beiden 
Polen des Lichtbogens und zwar, daß diese am positiven Pole größer, am 
negativen geringer sei. *) 1849 veröffentlichte Dbpbetz *) Versuche mit einer 
großen Batterie von 600 Zinkkohlenelementen, mit welchen es ihm gelang, 
die schwerst schmelzbaren Körper, wie Tonerde, Platin und Iridium, im 
Lichtbogen zu schmelzen und zu verdampfen. Temperaturmessungen am 
Lichtbogen wurden 1879 von Rosetti durchgeführt. Er bezifferte die Tem- 
peratur zwischen den Kohlenspitzen mit 2500 bis 3900® C, am positiven 
Pol mit 2138 bis 2530*^ C. Viollb und Gkay bestimmten die Temperatur 
des positiven Poles zu ca. 3500* C. An neueren Arbeiten seien die von 
S. P. Thompson •) hier angeführt. 

Für einzelne, in diesem Abschnitte zu behandelnde Arbeitsgebiete ist 
die Ablenkbarkeit des Lichtbogens durch Magnete von Interesse, da diese 
Erscheinung nicht nur bei einigen Metallbearbeitungsverfahren (Schweißen 
und Löten), sondern auch für die Herstellung ausgebreiteter Lichtbögen bei 
der Behandlimg von Gasen für elektrochemische Zwecke, z. B. das Bibke- 
LANDsche Verfahren der Herstellung von Salpetersäure aus Luft als Grund- 
lage technischer Konstruktionen diente. 

Analog der Einwirkung eines Magneten auf einen vom Strom durch- 
flossenen Leiter beobachtete Davy*) die Anziehimg und Abstoßung eines 
Lichtbogens durch den Magneten. De i^a Rive*) gelang es sogar bei An- 
wendung sehr starker Magnete den Lichtbogen abzureißen. Qüet •) erreichte 
durch die magnetische Ablenkung eine Spitzfiamme, ähnlich der Flamme 
eines Lötrohres, und finden wir also hier den Grundgedanken für einzelne 
später zu technischer Anwendung gelangte Schweißverfahren. 

Eine technische Anwendung elektrothermischer Erscheinungen, sei es 
durch Widerstandserhitzung in festen Leitern, sei es im Lichtbogen, finden 



1) Phil, transactions, 1847. — Pogg. Ann. LXXVI, p. 170. — Siehe auch Walkbb, 
Transactions of the Lond. electr. Soc. — Pogg. Ann. LV, p. 62. 

2) Compt. rend. Juli 1849, Nr. 3. Dinglere polyt. Journ. CXIV, 342. 

3) Zschr. f. El. Ch. II, p. 593. 1896. 

4) Phil. Trans. 2, p. 427. 1821. GUb. Annai. 71, p. 241. 

5) Pogg. Annal. 76, p. 280. 1847. 

6) Compt. rend. 34, p. K05. 1862 



Einleitang. 7 

wir, wenn wir von den außerhalb des Bereiches dieser Arbeit liegenden 
Anwendungen in der Sprengtechnik, welche sich bis 1829 zurückverfolgen 
lassen, absehen, in beachtenswertem Umfange wohl erst gegen das Jahr 1880, 
in welche Zeit William Siemens Versuche über elektrisches Stahlschmelzen, 
sowie die ersten Anfänge elektrischer Löt- und Schweißverfahren und ähn- 
licher Anwendungen fallen. Auf die historische Entwickelung der einzelnen 
technischen Anwendungen wird erforderlichenfalls wohl besser bei Be- 
sprechung dieser selbst näher eingegangen. 



I. Technische Anwendungen der Widerstands- 

erhitznng. 



In seinen verschiedenen Veröffentlichungen über elektrische Öfen unter- 
scheidet BoacHEES^) zwei Arten der Widerstandserhitzung, je nachdem der 
zu erhitzende Körper selbst als Leitungswiderstand in einen Stromkreis ein- 
geschaltet ist oder sich mit einem elektrisch geheizten Widerstand in Be- 
rührung befindet. 

Diese grundlegende Gruppierung können wir beibehalten, wenn wir 
auch in unseren Ausführungsbeispielen nicht nur auf elektrische Öfen, son- 
dern auch auf sonstige elektrothermische Anwendungen (Schweißverfahren, 
elektrisches Heizen und Kochen usw.) einzugehen haben. Um die Übersicht 
über die einzelnen Verwendungsgruppen zu erleichtem, wollen wir ein- 
leitungsweise schon hier die Unterteilung der Anwendungsgebiete vor- 
nehknen. 

1. Die zu erhitzende Substanz ist selbst als Leitungswiderstand in einen 
Stromkreis eingeschaltet : 

[A. Der zu erhitzende Körper bildet nur einen Teil des primären oder 
sekundären Stromkreises (direkte Widerstandserhitzung). 

a) Der Widerstand ist ein metallisch leitender Körper. 
o) Widerstandsschweißung. 

ß) Elektrische Öfen mit direkter Widerstandserhitzung. 
aa) Laboratoriumsöfen. 
ßß) Industrielle Öfen. 

b) Der Widerstand ist ein Elektrolyt. 
a) In wässeriger Lösung. 

ß) Im geschmolzenen Zustand. 

c) Der Widerstand ist ein Gas. 

B. Der zu erhitzende Körper bildet einen sekundären Stromkreis (Induktions- 
erhitzung). 

2. Die zu erhitzende Substanz ist in Berührung mit einem elektrisch 
geheizten Widerstand. 

A. Der Widerstand besteht aus einem zusammenhängenden Leiter. 

a) Heiz- und Kochvorrichtungen und sonstige häusliche und gewerbliche 
Anwendungen. 

1) Borchers, Entwicklung, Bau und Betrieb der elektrischen Öfen, 1897. Borchers^ 
Die elektrischen Öfen, 1907. 



1. Die za erhitzende Substanz ist selbst als Leitungs widerstand etc. 9 

b) Laboratoriumsöfen. 

c) Industrielle Öfen. 

B. Der Widerstand besteht aus einzelnen sich berührenden Teilen. 

a) Heiz- und Kochvorrichtungen und sonstige häusliche und gewerbliche 
Anwendungen. 

b) Laboratoriumsöfen. 

c) Industrielle Öfen. 



1. Die zu erbltzende Substanz ist selbst als 
Leitnngswiderstand in einen Stromkreis eingeschaltet 

A. Der zu erhitzende Körper bildet einen Teil des primären oder 
seicundären Stromkreises (direicte Widerstandserhitzung). 

a) Der Widerstand ist ein metallisch leitender Körper. 

a) Widerstandsschweifiang 
und ähnliche Metallbearbeitungsverfahren. 

Die Verwendungsarten der elektrischen Schweißung kann man im 
wesentlichen auf zwei Grundformen zurückführen, die man wohl am treffendsten 
als Querschnitts- und als Längsschweißung bezeichnen kann. Für 
die erstere Art der Schweißung kommt speziell die Widerstandserhitzung in 
Betracht. Das Wesen dieser Schweißung besteht darin, daß durch Kurz- 
schluß zwischen den Enden zweier metallischer Leiter eine derartige Tem- 
peraturerhöhung hervorgerufen wird, daß das Metall erweicht, also Schweiß- 
temperatur eintritt. Wir haben infolgedessen bei dieser Schweißart mit 
der Verwendung von Strömen hoher Intensität und niederer Spannung zu 
rechnen. Wenn auch in erster Linie Eisen als ein relativ schlecht leitendes 
Metall als zu schweißendes Material in Frage kommt, so sind doch bei 
halbwegs größeren Querschnitten die erforderlichen Stromstärken ganz be- 
trächtliche. Die Eigenart dieses Schweißverfahrens bedingt femer für die 
meisten Zwecke speziell angepaßte Vorrichtungen, wodurch sich von selbst 
ergibt, daß es ein auf Massenfabrikation zugeschnittenes Arbeitsgebiet ist. 
Es ist daher auch von Amerika nach unserem Kontinent gekommen, wo es 
sich nur verhältnismäßig langsam einbürgerte. 

Als Vater der Widerstandsschweißung kann wohl der Amerikaner Elihu 
Thomson bezeichnet werden, dessen erste Beobachtungen und Arbeiten auf 
diesem Gebiete bis 1877 zurückverfolgt werden können. Schon 1881 faßte 
Thomson die elektrische Schweißung von Kupferdrähten ins Auge, die er 
für seine Zwecke nicht in genügenden Längen bekommen konnte. 

Die ersten eingehenden Nachrichten über das THOMSONsche Schweiß- 
verfahren kamen Mitte der achtziger Jahre des verflossenen Jahrhunderts 
nach Europa.^) Am 9. Dezember 1886 hielt Thomson vor der American 



1) R. RuHLMANN, Bearbeitung der Metalle mit Hilfe der Elektrizität. ETZ- VIII. 
1887, p. 67. Siehe auch Electrical Review XIX, p. 274. 



10 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 




THOMSONScher Schweii^transformator. 
(Ältere Ausführungsform.) 



Fig. 2. 



Society of Arts einen Vortrag, in welchem er mitteilte, daß in den Werk- 
stätten der Thomson-Hgüston-Cy. in Lynn schon seit einiger Zeit alle Ver- 
bindungen an Kupfer- und Eisendrähten mit Hilfe des elektrischen Stromes 
durchgeführt würden. Schon damals erhielt Thomson die besten Resultate 

mit Wechselstrom, der auf */i ^is 
2 Volt Spannung heruntertransfor- 
miert war. 

Des historischen Interesses halber 
sei in Fig. 1 eine der ersten Aus- 
führungsformen dargestellt , die 
Thomson seinen Schweißapparaten 
gab. Der Apparat sah einem In- 
dukterium sehr ähnlich. In der 
Figur bezeichnet P die Primärspule, 
J den Kern aus Eisendrähten, S die 
aus wenigen Kupferstabwindungen 
bestehende Sekundärspule , welche 
an zwei starke Kupferklemmen PP* 
angeschlossen war. Durch eine iso- 
lierte Spannvorrichtung Z wurden 
die auf Gleitschienen beweglichen imd mit PP' leitend verbundenen Klammem 
einander genähert und die zu schweißenden Enden BB aneinander gedrückt. 

Die Stromstärke regulierte Thomson durch 
Verschiebung des Eisenkerns in der Primär- 
spule oder durch Änderung der Erregung an 
der Wechselstrommaschine. 

Für die Schweißung stärkerer Metallstücke 
verwendete Thomson einen Apparat mit nahezu 
geschlossenem magnetischen Feld, der in 
Fig. 2 dargestellt ist. P bezeichnet wieder 
die Primärspule, während die sekundäre Win- 
dung von einem Kupferstab gebildet wird, 
der zu einem offenen Ring gebogen ist und 
mit seinen Enden in die Klemmen c & übergeht, 
welche die zu schweißenden Stücke BBf fest- 
halten. Die sekundäre Windung ist in E 
etwas dünner im Querschnitt, um ein Federn 
des Ringes zuzulassen. Das magnetische Feld 
wird durch die Eisendrahtwickelung / ge- 
bildet. Zum Zusammenpressen der zu schweißen- 
den Stücke dient die isolierte Klammer J, 
Wird diese nach vollendeter Schweißung ge- 
lüftet, so kann man durch die isolierte Schraube 
K die beiden Backen der Sekundärwickelung 
wieder voneinander entfernen. 
An dem ursprünglichen Prinzip des Thomson -Verfahrens ist auch heute 
noch nichts Wesentliches geändert. Charakteristische Eigenschaften des Ver- 
fahrens gegenüber anderen, an späterer Stelle zu besprechenden Verfahren 
im Lichtbogen sind vor allem, daß der Arbeiter nicht durch die Hitze be- 
lästigt und durch starke Lichtentwickelung geblendet wird, so daß er die 




WM 



THOMSONScher Schweißtrans- 
formator. 
(Ältere Ausführung.) 



1. Die zu erhitzende Substanz ist selbst als Leitungswiderstand etc. H 

Schweißtemperatur richtig einschätzen kann. Da femer die zn schweißenden 
Stücke in der Kegel derart vorgerichtet sind, daß sie sich beim Schweißen 
zuerst im Innern berühren, so erfolgt die Wärmeentwickelung von innen 
nach außen. Es ist also auch aus diesem Grunde der Schweißprozeß leichter 
zu beobachten und tritt kein schädlicher Einfluß der Atmosphäre durch 
Oxydation oder Schlackenbildung auf. Da die sich zuerst berührenden Teile 
eine rasche Temperaturerhöhung erfahren, sinkt ebenso schnell ihre Leit- 
ßLhigkeit, so daß auf die kälteren Stellen höhere Stromdichten entfallen, es 
tritt daher sozusagen automatisch der Temperaturausgleich ein. Diese Vor- 
teile der Widerstandsschweißung geben eine Gewähr für die vollständige 
Homogenität und femer dafür, daß kein Verbrennen der Schweißstellen ein- 
tritt. Gegenüber der Schweißung im Feuer hat die Widerstandsschweißung 
auch noch den großen Vorteil der Arbeit- und Zeitersparnis. Sie ist also 
dort, wo eine entsprechende Massenfabrikation die Aufstellung solcher 
Spezialmaschinen rechtfertigt, auch billiger. Auch die Festigkeit ist bei den 
elektrisch geschweißten Stücken größer, als bei solchen, die von Hand ge- 
schweißt sind. Vorliegende Untersuchungen beziffern bei handgeschweißten 
Stücken die Festigkeit mit 89'3 7o> l>ei elektrisch geschweißten mit 91*9% 
der Festigkeit des gleichen ungeschweißten Profils. 

Sie erfordert endlich geringere Übung seitens des Arbeiters, ist also auch 
qualitativ sicherer. 

Da bei der WiderstandsschweißuBg in einem Stromkreis von sehr niederer 
Spannung gearbeitet werden muß, so ist große Rücksicht auf die Vermeidung 
von Spannungsverlusten zu nehmen. Die Betriebsspannung ist natürlich von 
dem Leitungskoeffizienten des Materials, dem Querschnitt der zu schweißenden 
Gegenstände und der Schweißdauer abhängig, doch bewegt sie sich immer 
in verhältnismäßig engen Grenzen, während die Stromstärke bei den sehr 
verschiedenen Querschnitten, die zur Behandlung kommen, in sehr weiten 
Grenzen schwankt und stets ganz beträchtliche Größen erreicht. Durch 
diese Umstände ist schon an und für sich die Verwendung von trans- 
formiertem Wechselstrom so gut wie vorgeschrieben, abgesehen davon, daß 
sich bei der Verwendung von Gleichstrom die beiden zu schweißenden 
Metallstücke nicht gleich stark erhitzen. Die günstigste Stromart für den 
Betrieb von Schweißmaschinen ist einphasiger Wechselstrom, während bei 
Drehstrom in der Kegel doch schon ins Gewicht fallende Belastungen der 
einen Phase auftreten, wenn nicht mehrere Schweißmaschinen in die ver- 
schiedenen Phasen verteilt werden können. 

Gewöhnlich wird mit Wechselstrom von 50 Perioden und mit 300 Volt 
Primärspannung gearbeitet, welche auf 0*5 bis 5 Volt sekundär heruntertrans- 
formiert wird. 

Die Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft begrenzt die für 
Schweißzwecke verwendbaren Periodenzahlen zwischen 40 und 125 und ist 
bei Eisen- und Stahlquerschnitten, die 180 qmm überschreiten, für die Auf- 
stellung eigener Spezialgeneratoren, an welche hohe Anforderungen bezüglich 
der Begulierbarkeit gestellt werden müssen. 

Bei Verwendung vorhandener Stromquellen von entsprechenden Verhält- 
nissen bestehen also die Schweißmaschinen aus einem mit verschiedenen, 
für den vorliegenden Zweck erforderlichen Einrichtungen auszurüstendem 
Spezialtransformator, während bei Mangel einer eigenen Primäranlage die 
Schweißmaschinen auch direkt mit dem entsprechenden Generator, bzw. bei 



12 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



vorhandenem Gleichstrom mit dem bezüglichen Umformer zusammengebaut 
werden können. 

Fig. 3 zeigt einen Wechselstromgenerator für Schweißzwecke der All- 
gemeinen Elektrizitäts-Oesellschaft, Fig. 4 einen dazu gehörigen 

Fig. 3. 




Wechselstrom-Dynamomaschine für SchweiLizwecke der Allgemeinen Elektrizitäts- 

Gesellschaft, Berlin. 



Fig. 4. 



Magnetregulator, welcher in der Nähe des Schweißapparates aufgestellt wird, 
um dem Arbeiter die Möglichkeit zu geben, die Spannung an der Primär- 
maschine einzustellen, ohne seinen Platz zu verlassen. 

Was die Schweißapparate selbst anbelangt, so besteht 
der wichtigste Teil derselben, der Transformator, aus einer 
Primärspule, welche in die Aussparungen der gewöhnlich 
aus einer einzigen Windung von meistens H-förmigem 
Querschnitt bestehenden Sekundärwickelung eingelegt ist. 
Außerdem enthält die Schweißmaschine eine Kontaktvor- 
richtung, eine Klemmung und eine Vorrichtimg zum Zu- 
sammenpressen der auf Schweißhitze gebrachten Teile. Ist 
Magnetregulator, eine Regulierung am Schweißapparat erforderlich, was be- 
sonders beim Schweißen verschiedener Querschnitte mit 
dem gleichen Apparat der Fall ist, so erhält dieser einen Reguliertrans- 
formator, die sogenannte Reaktanzspule, durch welche die Stromstärke am 
Schweißapparat nach Wunsch reguliert werden kann. In Fig. 5 ist ein 
solcher Regulierapparat der Allgemeinen Elektrizitäts-Gesellschaft 
dai'gestellt. 




1. Die zu erhitzende Substanz ist selbst als Lei tungs widerstand etc. 



13 



Fig. 5. 




Er besteht aus einem eisernen Grundrahmen, einer Kupferhaube, einem 
Schalter und zwei laminierten Eisenkernen, welche konzentrisch gelagert 
sind, so daß der kleinere teilweise innerhalb des größeren gedreht werden 
kann. Der größere Kern ist mit zwei getrennt gewickelten Spulen aus- 
gerüstet, welche in Serie oder parallel geschaltet werden können. 

Je nach der Arbeitsweise, welcher die Schweißmaschinen anzupassen 
sind, kann man sie in Universal- und Spezialsch weißmaschinen 
einteilen. Die ersteren dienen dazu, Arbeiten 
verschiedener Natur mit dem gleichen Trans- 
formator und nur einer Schweißbank auszu- 
führen. Diese muß dann allerdings verschie- 
dene Aufsätze für die unterschiedlichen Mani- 
pulationen erhalten. So gestattet z. B. eine 
normale Universalschweißmaschine Stoßschwei- 
ßungen. Schweißungen unter Winkeln und 
kreuzweises Schweißen von Drähten, Rundeisen, 
Vierkanteisen, Winkeleisen, sowie aller Arten 
Fagoneisen und Stahl. Werden die ent- 
sprechenden Aufsätze ausgewechselt, so kann 
eine solche Universalschweißmaschine auch 
zum Schweißen von Rohren und Reifen ver- 
wendet werden. 

Schweißmaschinen kleinerer Type werden 
für Handbetrieb, größere, insbesondere Spezial- 
maschinen, auch für mechanischen Antrieb 
schon aus dem Grunde gebaut, dali der 
Druck von Hand nicht mehr für das Zu- 
sammenpressen der schweißwarmen Stücke 

ausreicht. Spezialmaschinen für Massenfabrikation, insbesondere kleinerer 
Gegenstände, werden auch zu automatischen Maschinen ausgebildet, bei 
welchen dann das Zu- und Abführen des Gegenstandes mit mechanischen 
oder elektromagnetischen Vorrichtungen, das Ein- und Ausklemmen, Zusammen- 
drücken, öffnen und Schließen des Stromes mit Relais in Verbindung mit 
mechanischem Antrieb erfolgt. Diese Maschinen erfordern daher ein genau 
gleichmäßig vorgerichtetes Material, und darf daher ein bei geringen Ab- 
weichungen in den Dimensionen schon eintretender Ausschuß keine Rolle 
spielen. 

Mit Rücksicht darauf, daß die Schwelßmaschinen, wenn sie sich bezahlt 
machen sollen, Dauerarbeit zu leisten haben, werden die der Schweißstelle 
zunächst liegenden Teile der Maschine immer wärmer. Es sind daher der- 
artige Maschinen mit Wasserkühlung versehen. 

In Fig. 6 ist eine Werkbank für eine Universalschweißmaschine der 
Allgemeinen Elektrizitäts-Gesellschaft ohne Klemmvorrichtungen 
dargestellt. Das abgebildete Modell kann die Klemmvorrichtungen für 
Schweißung von Rund- und Flacheisen und anderen vollen Profilen auf- 
nehmen. Die im Schlitten beweglichen Platten der Werkbank können durch 
Handrad und Hebel gegeneinander verschoben werden. Fig. 7 zeigt eine 
Klemmvorrichtung für eine solche Universalschweißmaschine der Allge- 
meinen Elektrizitäts-Gesellschaft. Dieser Aufsatz ist speziell für 
Rohrschweißungen und sonstige verschiedene Arbeiten bestimmt. Die Klemm- 



Reguliertransformator, Type EE 
der Allgemeinen Elektrizitäts- 
Gesellschaft, Berlin. 



14 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 
Fig. 6. 




Werkbank ohne Klemmvorrichtung der Allgemeinen Elektrizitäts-Gesellschaft, Berlin. 

futter können auch für 
unregelmäßige Profile 
zugestellt werden. Diese 
Klemmvorrichtung, wel- 
che von der Allge- 
meinen Elektrizi- 
täts-Gese 11s chaf t 
in zwei Größen (für 
Schweißapparat 20 A 
und 40 A) gebaut wird, 
hat Grundplatten aus 
Bronze, die mit Füh- 
rungsschlitzen für die 
Kontaktklemmen ver- 
sehen sind, während die 
eigentlichen Klemmen- 
futter aus Kupferklötzen 
bestellen , die durch 
Wasser gekühlt werden 
kömien. 

Fig. 8 zeigt eineUni- 
versalschweißmaschine, 

Klemmvorrichtung für Schweißmaschinen, Type 20 A und Type 40 E der Electric 
40A der Allgemeinen Elektrizitäts Gesellschaf t , Berlin. Welding Co., Lim. in 




1. Die zu erhitzende Substanz ist selbst als Leitungswiderstand etc. 15 

London für Schweißungen bis zu 3 DZoll Eisen- oder Stahlquer- 
schnitt. ^) 

Fig. 8. 




üniversalschweißmaschine, Type 40 E der Electric WelddigCo., Limited, Loiidon. 

Fig. 9. 




Aufsätze zur Universalschweißmaschine U II von Hugo Hblbeboeb, München. 

Fig. 9 zeigt die auswechselbaren Aufsätze einer Universalschweißmaschine 
von Hugo Helbebgeb in München, welche ebenfalls außer der Schweißung 

1) Engineering, London. LXXIX, Nr. 2046. 1905. 



16 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 
Fig. 10. 




üniverealftchweiÜniasehiiie, Type Uli vnn IIelhbhgeb, 
München, mit Aufsatz ftlr RührtsrliweiCuug, 




Universalschweißnmschine, Type U II von Helbbroer, München, 
mit Aufsatz für KeifenschweiXJung. 



1. Die K11 erhitzende Sabstanz ist selbst als Leitungswiderstand etc. 



17 



normaler voller Profile mit den gleichen Schweißmaschinen noch die 
Schweißung von Reifen (links), Fa^oneisen (Mitte) und Rohren (rechts) er- 
möglichen. 

Die Figuren 10 und 11 zeigen zwei HELBEBGEBsche Universalschweiß- 
maschinen Type Un mit den entsprechenden Aufsätzen für Rohr- und 
Beifenschweißung. 

Die Tabelle I gibt eine Übersicht der von der Fiima Helbebgeb in 
München gebauten Universalschweißmaschinen, aus welcher Tabelle die 
wichtigsten Daten bezüglich Leitung entnommen werden können. Zu der 
Angabe über den zulässigen Maximalquerschnitt ist zu bemerken, daß bei 
den Maschinen die Regulierung so weit vorgesehen ist, daß bis auf ^4 ^^^ 
Maximalquerschnitts heruntergegangen werden kann. Für größere Quer- 
schnittsunterschiede muß die Regulierfähigkeit erweitert werden. 



Tabelle I. 



Type 


ü 




U 

I 


ü 

I-II 


ü 
II 


ü 
ll-lil 


ü 

m 


ü ü 

III-IV IV 


U 
IV-V 


ü 
V 


ü 

V-vi 


U 

VI 


ü 

VII 


(Größter in- Eisen mm« 
lässiger 


16 
6 


30 


60 


100 


200 


300 


600 1000 


1500 


2000 


2500 


3000 


4000 


<2aer«h«itt Kupfer mm» 


10 


20 


35 


60 


100 


200 1 325 

1 


475 
75 


600 


800 


1000 


1250 


SchweiSdauer ca. Sekund. 


3 


ö 


10 


lö 


20 


25 


30 50 


100 


120 


150 


180 


Kraftbedarf P8. normal 


3-5 
löO 


5 

290 


6 
360 


9 


16 


22 


40 60 


90 
1500 


110 
1900 


150 


165 

2800 


210 


4 ie wicht in kg netto 


400 


460 


650 


1100 13Ü0 


2300 


3400 



Die Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft baut an Universal- 
schweißmaschinen die in der Tabelle 11 angeführten Normaltypeu. 

Tabelle H. 



Type 


1 
AA 


2 
A 


3 

A 


5 
A 


1 

Äitaut 


10 
A 


20 
A 


40 
A 


Größter zulässiger ^isen mm« 


30 


60 


30 


180 


160 


600 


1000 


2C00 


Querschnitt für _ ^^^^^^ ^^, 


— 


5 
70 


12 


— 


— 


150 


240 


450 


Kraftbedarf für Generatoren PS. 


2-5 


5 


12-5 


10 


33 
400 


70 


100 


Gewicht in kg ca. 


55 


65 


245 


350 


lOUO 


3150 



Zu vorstehender Tabelle ist zu bemerken, daß sich der Kraftbedarf nur 
auf die eigentliche Dauer der Schweißung bezieht, also ein voiiibergehender 
und nicht dauernder ist. Die zulässigen Maximalquerschnitte verstehen sich 
für offene Längen und nicht für dauernde Beanspruchung. Sie sind für 
Bügel- oder Ringform um 50*^o? ^i' dauernde Beanspnichung um 20 ^/^ 
herabzusetzen. 

Im allgemeinen ist der Materialquerschnitt an der Schweißstelle ein 
Handb. d. Elektrotechnik. XI, 2. 2 



18 



1. Technische Anwendungen der Widerstaadaerhitiuiig. 



Maß für den KiaftTerbrauch. In den Tabellen UI^ IV und V sind bezügliche^ 
ältere amerikanische Angaben enthalten.^) 

Tabelle in. 



Anzahl der 

gleichzeitig 

erhitzten 

Stücke 


Art 

des 

Metalle 


Maße der erhitzten 
Stücke in em 


cm' 


Dauer 
der Er- 
hitzung 


Durch- 
schnittliche 
Energie 
in PS. 


pro cm* und 
Minute aal* 
gewendete 

Kraft in PS. 


2 


Eisen 


2-54 X 1-27 X 122 


787 


3' 20" 


616 


0-28 


4 


» 


1-27 X 1-27 X 91-6 


590 


2' 0*' 


68*5 


0*20 


4 


n 


2-54 X 1-27 X »lö 


1180 


4' 0" 


62-7 


0-18 


2 


Stahl 


2-54 X 2-Ö4 X WO 


1213 


6' O'' 


44-8 


0*18 


3 


» 


2-54 X 1*27 X 91Ö 


1770 


8' 0" 


47-0 


0-21 


3 


Eisen 


2-64 X 254 X Ölö 


886 


3' 30" 


52-4 


021 


3 


n 


2Ö4 X 1-27 X 122 


1180 


4* 0" 


631 


0-18 


4 


n 


2-54 X 1-27 X 122 


1673 


6' 0" 


64-8 


0-21 


4 


Stahl 


2-64 X 0« X 122 


1180 


4' 0" 


68*3 


0-20 


2 


Eisen 


2-64 X 1-91 X 122 


1180 


6' 0" 


49-9 


0-21 


4 


n 


2-64 X 0« X 91-5 


886 


2*46" 


68-3 


0-18 


4 


n 


2-54 X 0-95 X 9JÖ 


885 


2*40" 


670 


0-17 


4 


n 


1-27 X 1-27 X 106-76 


688 


2*30" 


62-4 


ai9 


4 


" 


1-27 X 0-96 X 106-76 


1032 


3' 20" 


63-8 


0-17 


1 


Messing 


264 X 2Ö4 X 81-3 


624 


3' 20" 


34-3 


0-28 



Tabelle IV. 
Stahlachsen. 



Durchmesser 

mm 



26 

31 
31 
60 
60 



Form 



Kraftverbrauoh 
PS. 



Rchweißdaiier 
Sekunden 



rund 

viereckig 

rund 

viereckig 

rund 

viereckig 



26 
30 
36 
40 
75 
90 



45 

48 
60 
70 
96 
100 



Tabelle V. 
Radreifen. 



Breite 


Dicke 


Kraftverbrauch 


Schwei^dauer 


mm 


mm 


PS. 


Sekunden 


26 


4-8 


11 


16 


31 


9*5 


20 


26 


38 


9-6 


23 


30 


38 


12-7 


26 


40 


60 


12-7 


29 


65 


60 


19 


42 


62 



1) ETZ. 1894. XV, p. 91. 



1. Die n erhitaende Snbstons ist selb«! sls Leüangswiderstand etc. 



19 



Die Tabellen VI, Vn und VIII enthalten neuere Angaben der All- 
gemeinen Elektrizitäts-Oesell Schaft über die Zeitdauer der 
Schweiflnngen. 

Tabelle VI. 
Rundeisen oder Stahl. 



Durchmesser 


Querschnitt 


Zeitdauer der 
Stromentnahme 


mm 


mm* 


in Sekunden 


6-2 


30 


10 


8 


ÖO 


15 


13 


132 


20 


16 


200 


25 


19 


285 


30 



Tabelle VE, 
Schmiedeeisenrohr extra stark. 



Innerer 
Durchmesser 



Querschnitt 



Zeitdauer der 
Stromentnahme 

in Sekunden 



13 


ca. 150 


38 


19 


200 


40 


25 


300 


47 


32 


480 


53 


38 


650 


70 


52 


825 


84 


65 


1125 


9B 


76 


1500 


106 



Tabelle Vm. 
Allgemeine Übersicht. 



Eisen oder Stahl 


Kupfer 


Querschnitt 


Zeitdauer 


Querschnitt 


Zeitdauer 


in mm* 


in Sekunden 


in mm' 


i 


in 


Sekunden 


260 


30 


62 






8 


500 


45 


125 






11 


750 


56 


187 






13 


1000 


65 


260 






16 


1260 


70 


312 






18 


1500 


78 


375 






21 


1760 


86 


440 






82 


2000 


90 


500 






23 



2* 



20 



I^ Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



Beim Zusammenpressen von Hand oder auf mechanischem Wege der auf 
Schweißhitze gebrachten Metallteile tritt natürlich an der Stelle der Schweißung 
eine wulstförmige Aufstauchung des weichen Metalls auf. Diese muß in 
vielen Fällen entfernt werden, so daß die Schweißmaschinen bei Massen- 
fabrikation mit entsprechenden Vorrichtungen versehen werden müssen. 
Umschließt man die Schweißstelle bei Eintritt des Erweichens mit einer Art 
Gesenke, so kann das zusammengepreßte weiche Metall uach keiner Seite 
ausweichen, imd man erhält auf diese Weise eine wulstfreie Schweißstelle 
von größter Dichte» 

Bei großen Arbeitsstücken kann auch ein Bearbeiten der Schweißwulst 
während der Schweißimg durch automatischen Hammer mit verstellbarem 
Amboß erfolgen. 

Spezialschweißmaschinen lassen sich für alle möglichen Ver- 
wendungsarten bauen, für welche eine entsprechende Massenfabrikation diese 
rechtfertigt. 

So baut z. B. die Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft unter 
anderen an Spezialmaschinen solche zum Schweißen unter rechtem Winkel, 

zum Schweißen der Spei- 
Fig.^ 12. ^jjpjj ^jj^ Naben in metal- 

lenen Rädern (Type 80 A, 
Fig. 12), zum Schweißen 
von Schrauben undKöpfen 
bis zum Maximaldurch- 
messer von 45 mm usw. 
Als Beispiel für die Lei- 
tungsfähigkeit der in 
Fig. 12 dargestellten Spe- 
zialmaschine gibt die 
Allgemeine Elektri- 
zitäts-Gesellschaft 
an, daß ein Rad mit 9 
ovalen Stahlspeichen von 
16 X 8 mm und einer 
Stahlnabe von 86 mm 
Durchmesser in 15 bis 18 
Sekunden, ein solches mit 
14 Speichen von 19X8 
mm und 102 mm Naben- 
durchmesser in 28 bis 
36 Sekundien geschweißt 
wird. 

In letzterer Zeit baut 
dieAllgemeineElek- 

trizitäts-Gesell- 
Schaft auch Spezial- 
maschinen zum Seil weißen 
von dünnen Blechhenkeln 
und Griffen an eiserne KochgeschiiTe, die später emailliert werden sollen. Diese 
S])ezialmaschinen erfordern natürlich eine ganze Reihe von Ani)assungskontakten 
für die verschiedenen, zur Schweißung kommenden Geschirrgrößen und 




Schweiüapparat Type 80 A der Allgemeinen Elektrizitäts- 
Gesellschaft, Berlin zum Schweifen der Speichen und 
Naben in metallenen Rädern. 



1. Die KU ethitzeiide . Substans ist selbst als LMtungd widerstand etc. 



21 



Formen. Es werden zwei Typen, die eine für 2 bis 3'5, die andere für 
3'5 bis 6 KW Strombedarf gebaut, deren jede nach Angabe der Fabrikanten 
die erstere bei dünnwandigeren, die letztere bei stärkeren Henkeln imd Griffen 
500 bis 600 Schweißungen pro Stunde ermöglichen. • 

Ein ausgedehntes Arbeitsgebiet hat sich die Widerstandsschweißimg bei 
der Kettenfabrikation erobert. Eine derartige Spezialmaschine Type K von 
Helbergek ist in Fig. 13 dai'gestellt. 

Fig. 13. 




Automatische Kettenschweilimaschine Type K von Hblberoer/ München. 



Die genannte Firma beschreibt den Vorgang beim Schweißen mit dieser 
Spezialmaschine wie folgt: Die Kette wird über den Transporteur gehängt; 
bei Beginn wird das erste Glied gefaßt und zwischen die Kontaktbacken 
gepreßt ; hierauf schließt sich der Strom selbsttätig und in wenigen Sekunden 
haben die beiden zusammengebogenen Enden des Gliedes Schweißhitze, der 
übrige Teil der Glieder wird nur unmerklich dui'ch Fortleitung der Wärme 
erhitzt. Im Momente, wo die Gliedenden die richtige Schweißtemperatur 
haben, hat der Druck auf den Auslösehebel zu erfolgen, der jedoch auch 
automatisch geschehen kann. Dadurch löst sich ein besonders konstruiertes 
Zangenpaar aus und preßt den entstehenden Wulst des noch schweißwarmen 
Eisens zusammen, bzw. auf die Dimensionen des übrigen Drahtquei*schnittes 
zurück, wodui'ch eine kompakte Struktur des Eisens an der Schweißstelle 
erreicht wird. Der Strom wird wieder automatisch geöffnet, der Trans- 
porteur hebt das fertige Glied aus der Maschine, legt ein neues ein und 
der Vorgang wiederholt sich. 

Über die Leistungen solcher Kettenschweißmaschinen gibt die nach- 
stehende, von Helbekger herausgegebene Tabelle ein Bild. 



23 



I. Technische Anwendungen der WidenUndaerhitsung. 



Tabelle IX. 



Type 


K 


K 


K 


K 


K 


K 





I 


II 


m 


IV 


V 


Für Drahtstarken von mm 


1-8 


3-5 


5—7 


8-10 


11-14 


15-18 


Anzahl Schweifungen pro Minute 


15 


15-10 


15-10 


12-8 


8-6 


5-3 


Leistungsfähigkeit in Tons pro Jahr fttr 
mittlere Kettendimension 


10 


20 


40 


80 


150 


275 


Kraftbedarf PS. maximal einschlie blich 
Antrieb 


2 


5 


10 


15 


18 


23 


Strombedarf KW. maximal 


1-2 


3 


5 


8 


10 


15 


Kilowattstunden für 100 Schweißungen 


0-1 


0-3 


0-6 


1-25 


2-6 


7-5 


Gewicht in kg netto 


200 


375 


650 


1200 


1760 


1900 



Als weiteres Beispiel von Spezialschweißma«chinen sei eine solche der 
Firma Helbeboeb für wulstlose Schweißung von Bingen und Schnallen an- 
gefülirt. Eine gleiche Maschine mit Beguliertransfonnator ist in Fig. 14 
dargestellt. 

In der Tabelle X sind die Leistungen derartiger Maschinen zusammen- 
gestellt. 

Tabelle X. 



Type 


8ch 




Seh 
I 


8di 
II 


Seh 
III 


Für Drahtstärken bis mm 


1-3 


3-6 


3-9 


3-12 


Anzahl Schweü^ungen pro Minute 


15 


10 


8 


6 


Kraftbedarf PS. maximal einschließlich 
Antrieb 


2 


7 


12 


10 


Kilowattstunden per 100 Schweißungen 
maximalen Querschnitts 


Ol 


0-5 


1-0 


1-8 


Gewicht kg netto 


175 


350 


450 


600 



Eine weitere, von Helbeboeb gebaute und in Fig. 15 dargestellte 
Spezialschweißmaschine dient zum Aufschweißen von Metallstiften auf Metall- 
bänder, eignet sich also insbesondere zur Fabrikation von Reißnägeln, 
Metallbürsten usw. Die automatisch arbeitende Maschine ist auf alle Stift- 



Tabelle XL 



Type 


I 


II 


Größte StiftstÄrke (Drahtdurchmesser) mm 


1-5 


3 


Größte Stiftlänge mm 


10 


40 


Größter verstellbarer Vorschub (StifUbstand) mm 


20 


30 


Größte Bandstftrke mm 


0-75 


2 


Größte Bandbreite mm 


20 


30 


Schweißungen per Minute je nach Stift- und 
Bandstärke 


20-30 


10-20 


Kraftbedarf (Strom und Antrieb) maximal PS. 


3 


10 


Gewicht kg netto 


200 


500 



1. Die SQ erhitiende SübsUni iBt selbst als LeitimgswidsrsUiid etc. 23 

Fig. 14. 




Elektrische Schnallenschwei^maschine für wulstlose Schwelßnng im Gesenke mit 
BeguliertransfonDator. Type Seh von Hklbkbobr, München. 

Fig. 15. 




Type I, Beil^nägelschweißmaschine von Helbsbobr, München. 



24 I- Technische Anwendungen der Widerstand serhitzung. 

längen, Stiftabstände und Bandbreiten einstellbar. Das Band und Draht- 
material wird in Bollen und auf Haspeln neben die Maschine gestellt und 
wickelt sich dem Fortgang der Sclxweißungen entsprechend von selbst ab. 
In Tabelle XI sind die Leistungen von zwei Typen dieser Maschinen an- 
geführt, von welchen Type I speziell für Reißnägel und Beschläge für 
Reißwalzen, Type II für Teppichnägel und Beschläge für Reißwalzen be- 
stimmt ist. 

Andere Spezialausführungen von Helbeboeb beti'effen: 

Felgenschweißmaschine für Automobil- und Fahrradfelgen (Fig. 16). 
Spezialmaschine zum Anschweißen von Riemenscbeibenspeicben an 

Kranz und Nabe. 
Maschine zum elektrischen Verschweißen von Zapfen und Teller für 

Staufferbüchsen und gleichartige Artikel. 
Spezialmaschine zum Schweißen von Türangeln, Fischbändem, 

Paumelles für Schränke, Fenster und Türen. 
Spezialmaschine für gleichzeitige Aufschweißung mehrerer Zapfen 
oder Metallstücke auf Blechscheiben oder -Ringe für Zwecke der 
Uhrenfabrikation. . 
Maschine zur Stoßverschweißung flacher Reifen, Ringe und ähnlicher 

Gegenstände (Fig. 17). 
Ring- und Schnallenschweißmaschine, auch für Steigbügel u. dgl. ge- 
eignet, mit wulstloser Schweißung im Gesenke. 
Reifenschweißmaschine mit automatischer Auslösung. 
Maschine zum elektrischen Verschweißen von Zapfen und Teller von 

Staufferbüchsen und gleichartiger Artikel. 
Elektrische Stauchmaschine. 
Mit den vorstehenden Beispielen ist natürlich die Reihe der Anwendungs- 
möglichkeiten für elektrische Schweißmaschinen noch lange nicht ab- 
geschlossen. Es ergibt sich noch eine ganze Anzahl von Verwendungsarten 
in der Lokomotiv- und Waggonfabrikation, Automobil- und Fahrradindustrie, 
im Dynamobau usw. Als Beweis für die große Zahl der möglichen Spezial- 
ausführungen sei erwähnt, daß die Thomson Electric Welding Co* in 
Lynn schon in ihrem Prospekt vom Jahre 1901 die Nummern von 116 ihr 
in den Vereinigten Staaten erteilten Patenten anführt. 

Die Figuren 18 bis 24 zeigen eine Reihe von Gegenständen, die durch 
THOMSONsche Widerstandsschweißung hergestellt sind. ') 

In Fig. 25 ist eine Ansicht einer Schweißanlage der Pimlico- Wheel- 
Works wiedergegeben.*) 

Es ist dies eine der größeren Schweißanlagen Englands, die ivon der 
Electric Welding Cy. Lim. in London geliefert wurde. 

Bezüglich der Betriebskosten der normalen elektrischen Widerstands- 
schweißungen seien die nachstehenden vergleichenden Berechnungen Hel- 
BEBOEBs angeführt: 

a) Universalschweißmaschine Ulli für Querschnitte bis 300 mm. 
Anschaffungspreis 3400 M. ; Anzahl der Schweißungen bei 10 stündiger 
Arbeitszeit 900 mit einem Stromverbrauch von 75 KW^. 



1) Allgemeine Elektrizitftts - Gesellschaft: SchweiOmaschinen System 
Thomson. 

2) The Electrical Review LI, 1JK)2. p. 450. 



Tafel I. 



Fig. 16. 




SpezialschweißmaBchine von Hblberobk, München. 



Fig. 17. 




Spezialschweißmascliine von Helbkkgkk, München. 
Handb. d. Elektrotechnik. XI, 2. Verlag von 8. Hir/el-Leipzip. 



u. 






Tafel n. 



ig. 22. 




^^u.31 Lenkstangen teile. 30 Sattel- 

8?l' Öse. 33 Pedal. 
11 



Fi«. 24. 




46 Geschweißte Schnalle. 49 Geschweiüte Stahlstangen. 



ilit 
ler 



Verlag von 8. Hirzel-Leipzig. 






i A«^TC« LFNOX ANO 

•I..;. ^ • -.i'S-A^TNS. 



1. Die zu erhitzende Substanz ist selbst als Leitungswiderstand etc. 



25 



Betriebskosten : 

1 Mann zur Bedienung M. 3*50 

75 KW»* k 10 Pf. „ 7-50 
15% Amortisation von 3400 M. = 510 M., bei 

300 Arbeitstagen pro Tag „ 1*70 

Summe für 900 Schweißungen M. 12*70 

oder für 100 „ „ 1*41 



Die bezüglichen Kosten für Schweißen im Feuer berechnet Hel- 
BERGEB mit 

2 Mann mit zusammen 300 Schweißungen pro 
10 stündigem Arbeitstag = 6 Schichten 

ä M. 3-50 M. 21-— 
Schmiedekohlen pro Tag 1*5 Zentner =4*5 Zentner 

h M. 1-50 „ 6-75 

Werkzeuge ^ 0*95 

Summe für 900 Schweißungen M. 28*70 

oder für 100 „ „ 3*19 



b) Kettensch weiß masch ine: Type K II leistete im Betriebe 
17 Glieder pro Minute mit einem Mann zur Bedienung, während ein guter 

' Fig. 25. 




Schweifianlage der Pimlico-Wheel- Works. 



Kettenschmied pro Minute nur 2 Glieder schweißen kann. Die Maschine 
ersetzt also die Arbeit von 8 Kettenschraieden. 

Eine Spezialanwendung der elektrischen Widerstandsschweißung, die 
auch von den Amerikanern ausgebildet wurde, ist das Zusammenschweißen 
von Eisenbahnschienen. Die ersten Nachrichten über diese Anwendung 



26 I- Technische Anwendungen der Widerstandserhitsung. 

kamen Ende der achtziger Jahre des vorigen Jahrhunderts nach Europa.*) 
Sie wurden ziemlich skeptisch aufgenommen, und man warf speziell Bedenken 
nach der Richtung ein, daß der erforderlichen Ausdehnung der Geleise bei 
Temperaturschwankungen nicht genügend Rechnung getragen werden könne. 
Anfang der neunziger Jahre wurden dann von der Johnson Rail Cy. in 
Johnstown ausgedehnte Versuche durchgeführt'), bei welchen man bis zu 
Querschnitten von 160 cm' mit gutem Erfolge elektrisch schweißte. Später 
baute dann die Thomson Electric Welding Co. eigene Schweißwagen, 
die auch auf der Ausstellung in Chicago vorgeführt wurden.') Für die 
Schweißung von Straßenbahnschienen war bei den Versuchen in Amerika im 
sekimdären Sti'omkreis bei 6 Volt Spannung eine Stromstärke von 60000 
Ampere erforderlich. Als Hauptvorteil der elektrischen Schienenschweißung 
wird die Verminderung der Schienenstöße und damit eine größere Schonung 
des rollenden Materials, sowie eine bessere Rückleitung bei elektrischen 
Bahnen hervorgehoben.*) 

Das elektrische Verschweißen der Schienenstöße erfolgt in der Weise, 
daß auf dem schon fertig gelegten Geleise ein in Fig. 26 wiedergegebener 
Schweißwagen fährt, der eine sehr schwere und kräftige Preßvorrichtung 
trägt, die durch einen Flaschenzug oder eine Schraubenspindel mit Ausleger 
entsprechend gehoben und gesenkt werden kann. Dieser riesige, umgekehrte 
Schraubstock wird mit seinen beiden Backen rechts und links vom Schienen- 
stoß in entsprechende Stellung gebracht und preßt von beiden Seiten je ein 
elektrisch auf Schweißhitze gebrachtes Eisenstück über den Stoß unter teil- 
weisem Hineinpressen des Materials in die Fuge. 

Der elektrischen Schweißung von Schienen dürfte wohl in dem be- 
kannten aluminothermischen Verfahren von Goldschmidt ein geßlhrlicher 
Konkurrent erwachsen sein.*) Dieses Verfahren ist derart einfach und mit 
so geringem Anlagekapital durchführbar, daß dagegen die elektrische Wider- 
standsschweißung kaum aufkommen dürfte. Auf elektrisches Schienen- 
schweißen im Lichtbogen werden wir im H. Teil zurückkommen. 

Nahe verwandt mit der besprochenen Art der elektrischen Schweißung 
ist die Hartlötung durch elektrische Widerstandserhitzuüg. Es können dafür 
die gleichen Maschinen wie zum Schweißen verwendet werden, nur ist dai*auf 
Rücksicht zu nehmen, daß das Lot sich bei Überhitzung leicht oxydiert, es 
muß also bei solchen Vorrichtungen eine besonders genaue Regulierung bis 
zu der zulässigen maximalen Stromstärke vorgesehen werden. 

Anstatt zwei zu vereinigende Stücke auf Schweißtemperatur zu bringen 
und durch Druck zu vereinigen, kann man natürlich auch metallische Leiter 
als G^mzes durch elektrische Widerstandserhitzung auf bestimmte Temperatur- 
grade bringen, um z, B. Aufstauchungen vorzunehmen, Verzierungen an- 
zubringen oder Werkzeugstahl für die Härtung vorzuerhitzen. So wird z. B. 
angegeben, daß man mit einem Kraftaufwand von 1 PS^ 600 kg Stahldraht 
von 1*25 mm Durchmesser für Zwecke der Fedemfabrikation erhitzen kann. •) 



1) ETZ. 1888, Bd. IX, p. 608 nach New York Electriciil Review XI, Nr. 14, p. 1. 

2) ETZ. 1892, Bd. XIII, p. 209. 

3) ETZ. 1894, Bd. XV, p. 91. 

4) ETZ. 1895. 

5) Stohl u. Eisen XXVI, Nr. 16, p. 1023. 

6) ETZ. 1890, XI, p. 278. 



1. Die zu erhitsende Subttanz ist selbst als LeitangswidersUnd etc. 



27 



Umgekehrt kann man solche elektiische Erhitzungsverfahren verwenden, 
um gehärtete Gregenstände an einzelnen Stellen wieder weich zu machen, 
2. B. die Stellen an Panzerplatten, bei welchen die Nieten durchkommen 
«ollen. Für solche Zwecke hat Lemp^) ähnliche Vorrichtungen angegeben, 
wie sie bei der THOMSON-Schweißung verwendet wurden. Beim Bau amerika- 

Fig. 26. 




Elektrischer Schweißwagen für Straßenbabnschienen der Lorain Stbel Ct., 

Johnstown Pa. 
(Mit Bewilligung von Cassixrs Magazine wiedergegeben.) 

nischer Kriegsschiffe wurde das Verfahren in der Weise durchgefühlt, daß 
als Enden des sekundären Stromkreises zwei mit Wasser gekühlte Kupfer- 
blöcke dienten, zwischen welchen die zu enthärtende Stelle elektrisch erhitzt 
wurde. Um eine nachträgliche Wiederhärtung zu vermeiden, mußte die 
Abkühlung langsam erfolgen, mit der Stromstärke also allmählich zurück- 
gegangen werden. 



1) ETZ. 1895, XVI, p. 246. 



28 ^' Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 

ß) Elektrlsehe Öfen mit direkter Widerstandserhitznng. 

In den Yorstehenden Ausführungen unter a hat es sich um Anwendungen 
der direkten elektrischen Widerstandserhitzung gehandelt, bei welchen ent* 
weder Zwecke rein mechanischer Natur, wie z, B. bei der Schweißung, ver- 
folgt oder Verfahren angewendet wurden, welche nur auf eine Veränderung 
der physikalischen Eigenschaften der zu behandelnden Körper, wie z. B. 
bei der Härtung oder Enthärtung, hinzielten. Wird hingegen beabsichtigt, 
durch direkte elektrische Widerstandserhitzung gleichzeitig die chemische 
Zusammensetzimg der zu behandelnden Materialien zu ändern, so kommen 
wir zu einer Gruppe von Apparaten, die wir als elektrische Öfen mit 
direkter Widerstandserhit^ung metallisch leitender Körper 
bezeichnen können. 

an) LaboratorinmuvtfthrviigeB. 

Im Jahre 1815 bettete Pepys in Einschnitte eines weichen Eisendrahtes 
Diamantpulver ein, erhitzte den Draht durch elektrische Widerstandserhitzung 
auf Botglut und fand nach dem Versuch, daß der Diamantstaub verschwunden 
und der weiche Eisendraht in Stahl verwandelt war, ^) Es war dies wohl 
der erste Versuch, bei welchem, wenn auch unbeabsichtigt, Stahl auf elektro- 
chemischem Wege und zwar durch Zementieren von weichem Eisen erhalten 
wurde. 

Spezielle Konstruktionen von nur für Laboratoriumszwecke dienenden 
Widerstandsöfen dieser Gruppe sind nicht zu erwähnen; sie würden nur als 
verkleinerte Ausführungsformen industrieller Öfen aufzufassen sein, weshalb 
wir gleich zu diesen übergehen können. 

ß/3f) Indastrielle Ofen. 

COLLENS*) schreibt für den ökonomischen Betrieb von Widerstandsöfem 
die nachfolgenden Bedingungen vor : 

1. Man steigere so weit wie möglich das Verhältnis, das die Obeiüäche 
der produktiven Hitzediffusion zur Oberfläche der nichtproduktiven Hitze- 
diffusion hat. 

2. Man steigere bis zur ökonomisch-technischen Grenze die Energie- 
zufuhr für die Oberflächeneinheit der produktiven Hitzediffusion. 

3. Man vermeide bei dem Ofen so weit wie möglich Formen und Be- 
dingungen, die ein weitgehendes Fortfließen der Hitze ermöglichen. 

4. Man umgebe die produktive Zone des Ofens mit möglichst schwer 
schmelzbaren Materialien, sowohl mit Rücksicht auf die Wärmeleitfähigkeit 
als auch die Wärmekapazität. 

Der im konstruktiven Prinzip einfachste Fall liegt vor, wenn ein 
metallischer Leiter durch Widerstandserhitzung in geschmolzenem Zustand 
erhalten wird, wobei seine Abmessungen praktisch nicht sehr verändert 
werden und die chemischen Veränderungen im Leiter durch Wechselwirkung 
zwischen diesem und darauf lagernden, in der Regel auch im Schmelzfluß 
befindlichen Körpern erfolgen. Elektrotechnisch verglichen haben wir es 



1) Philos. Trans. London 15 (1815) p. 370. — Siehe auch Borchers: Die elektrischen 
Öfen 1907, p. 4. 

2) Electrical Review N. Y. 1906. XLVIII, p. 710. — Siehe auch Jahresbericht von 
Dr. F. Petbrs in Glückauf 1906, Nr. 43, p. 1419. 



1. Die zu erhitzende Substanz ist selbst als Leitungswiderstaud etc. 



also mit einer riesigen Glühlampe zu tun, deren Faden aus einem ge- 
schmolzenen, metallischen. Leiter besteht, der in ein entsprechendes Futter 
von feuerfestem Material eingebettet ist. 

Wenn wir von älteren Patienten De Lavals (DRP. 80462 vom 12. Juni 
1892) absehen, so finden wir den Grundgedanken derartiger Öfen, die in 

Fig. 27. 





Längsschnitt. 

der Regel elektrother- pjg, 28. 

mischen Verfahren der 
Eisen- undStahlindustrie 
dienen sollen, in den 
Patenten von Taussig 
(DRP. Nr. 77125 vom 
31. August 1893) nieder- 
gelegt. Ohne auf diese 
in der Praxis nie zur 
Anwendung gelangte 
Konstruktion näher ein- 
zugehen, sei nur er- 
wähnt, daß ein hufeisen- 
förmiger Schmelzraum 
vorgeschlagen wurde, 
welcher den geschmolze- 
nen metallischen Leiter 

aufnehmen sollte. Trichterförmige Erweiterungen der Räume sollten zum 
Aufgeben des zu verarbeitenden Materials (Erze, Schlacken usw.), ein 
Abstichloch an einer Stelle im Boden der Rinne zur Entleerung des redu- 
zierten Hetalles dienen.. An den Enden des geschmolzenen Leiters waren 
Elektroden vorgesehen, die wohl nur aus Kohle bestehen, also bei Eisen 
als zu erzeugendem. Endprodukt nur ein mit Kohlenstoff gesättigtes Material 
ergeben konnten. > 

Die TAüSSiGsche Ofenanordnung bildet die Grundlage für die ca. 10 Jahre 
später veröffentlichten Konstruktionen Gms. Diese sind, wenn auch vor- 
läufig nur probeweise, doch zu einer in gewissen Grenzen schon betriebs- 
mäßigen Ausbildung gelangt, die eine etwas eingehendere Besprechung 
rechtfertigt. 

Das PxiBzip der älteren Gixschen Anordnung besteht im wesentlichen 
in. einer möglichst, langen. Ausgestaltung der Schmelzrinne und in der Form 



Querschnitt. 
Elektrostahlofen von Gin, ältere Form. 



so 



I. Technische Anwendungen der WiderstandBerhitzung. 



der Stromzuführungen, die ans wassergekühlten Stahlklötzen bestehen. Die 
letztere Anordnung ist mit Rücksicht auf den Verwendungszweck erforder- 




Grundriß. 

lieh, da hei Kohlenelektroden 
an keine Regulierung des Kohlen- 
stoffgehaltes im Stahl, für dessen 
Herstellung der Ofen dienen soll/ 
gedacht werden könnte. In dem 
Bestrehen, einerseits einen mög- 
lichst langen Schmelzkanal zu 
erhalten, andererseits aber abnor- 
male Ofendimensionen zu ver* 
meiden, gab Gin, wie aus den 
Figuren 27 bis 30 hervorgeht, 
der Schmelzrinne eine mehrfach 
hin- und hergebogene Form. 

Der Ofen selbst besteht aus 
einem auf Geleisen fahrbaren 
Wagen, welcher eine Herdfläche 
aus feuerfestem Material trägt, 
in welcher der hin- und herge- 
bogene Schmelzkanal A von 
rechteckigem Querschnitt mit ab- 
gerundeter Sohle ausgespart ist. 
Die Enden des Schmelzkanals 
münden in die Stromanschlüsse Bj 
welche aus einem pfannenförmigen 
Stahlblock mit Wasserkühlung bestehen. An diese Blöcke sind die Strom- 
zuleitungsschienen C angeschlossen. Das Kühlwasser tritt durch das Rohr E 
in die Bohrung D ein und durch die seitliche Bohrung F wieder aus. Während 




Stromzuführung. 
Elektrostahlofen von Gm, ältere Form. 



1. Die sa erhitaende SubeUns ist selbst als Leitungswidentand etc. 31 

des Betriebes wird der Wagen unter ein Gewölbe geschoben, um die Wärme- 
verluste durch Strahlung möglichst einzuschränken. Der Ofen wird durch 
die Verbindungen O an die Stromquelle angeschlossen und durch die Füll- 
trichter H mit Roheisen gefüllt. 

Gin will mit dieser Ofenkonstruktion die verschiedenen Arten der Stahl- 
herstellung durchführen können, also sowohl das Schrottverfahren, bei 
welchem das Roheisen mit der für den gewünschten KohlenstofEgehalt er- 
forderlichen Menge weichen Plußeisenschrotts einfach verdünnt wird, als 
auch das Frischen mit Erz, bei welchem der Kohlenstoffgehalt des Roheisens 
durch den Sauerstoff zugesetzter Eisenerze herabgedrückt wird. In diesem 
Fall brennt der Kohlenstoff als Kohlenoxyd aus der Schmelzrinne heraus, 
und es werden nach beendeter Entkohlung die üblichen Zusätze von Furo- 
mangan usw. gemacht, worauf bei K abgestochen werden soll. Für diese 
beiden Arten der Stahldarstellung liegt vom elektrischen Standpunkte der 
prinzipielle Unterschied vor, daß im ersteren Falle, beim Schrottverfahren, 
der Querschnitt des Bades und damit der Energiebedarf des Ofens in viel 
größeren Grenzen schwankt, als beim Erzfrischen, wo nur eine geringe Zu- 
nahme an Metall aus dem zugesetzten Erz erfolgt. Natürlich ist auch ein 
genilschtes Verfahren möglich, welches besonders dann anzuwenden wäre, 
wenn Schrott verarbeitet werden soll, aber kein so reines Roheisen zur Ver- 
fügung steht, um ein einfaches Schrottverfahren zu ermöglichen. Für einen 
solchen Prozeß wiU auch Gin den in Rede stehenden Ofen in erster Linie 
verwenden. Das geschmolzene Roheisen sollte zuerst mit Erz und Kalk be- 
handelt werden, um unter Bildung einer basischen Schlacke die Verunreinigungen 
und vor allem den Phosphor zu entfernen, dann sollte Schrott zugesetzt und 
mit Ferromangan desoxydiert werden. 

Die Details der metallurgischen und thermischen Berechnungen Gins über 
Materialbedarf, ELraftverbrauch für Heizung des Metalleiters und der Zusätze, 
für Durchführung der Reaktionen und für Wärmeverluste können hier wohl 
übergangen werden, da sie einerseits den Zielen des Handbuches doch zu 
fem liegen und andererseits der GiNsche Ofen seine Verwendbarkeit für die 
Praxis in größerem Umfange noch nicht nachgewiesen hat. Es genügt 
wohl, wenn wir in Tabelle XH (S. 32) die Schlußresultate anführen, zu denen 
Gin auf rechnerischem Wege kommt. 

Bezeichnet KW die Stromaufnahme des Ofens in KW, P das Abstich- 
gewicht pro Charge in kg, so soll der Kraftaufwand in KW^ pro Tonne 
Stahl beim Erzfrischen, geschmolzenem Roheisen und Annahme einer 
3 stündigen Chargendauer betragen: (Siehe Tabelle XH). 

Der Kraftverbrauch pro Tonne würde also mit zunehmender Größe ab- 
nehmen und sich einer Konstanten asymptotisch nähern, was Ja auch ganz 
erklärlich ist, da die Wärmeverluste, mit zunehmender Ofengröße auf die 
Gewichtseinheit Abstich bezogen, abnehmen müssen. 

Für ein gemischtes Verfahren gibt Gin imter sonst gleichen Verhältnissen 
die TabeUe Xm (S. 32) an. 

In beiden Fällen ist als Endprodukt ein Stahl mit nicht ganz 1 % Kohlenstoff 
angenommen. 

In der im vorstehenden beschriebenen Form wurde der OiNsche Offen 
von einigen deutschen Interessenten versuchsweise in Betrieb genommen, 
die zu diesem Zwecke die „Deutschen Elektrischen Stahlwerke 
Werdohl" gründeten und eine Versuchsanlage in Plettenberg in Westfalen 



3a 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 
Tabelle XH. 



KW 



KWli 



120 


544 


662 


löO 


712 


632 


203 


1000 


600 


250 


1280 


583 


300 


1600 


667 


350 


1900 


556 


400 


2200 


547 


450 


2500 


540 


ÖOO 


2800 


535 


5ö0 


3110 


529 


600 


3430 


525 


6ö0 


3730 


521 


700 


4070 


518 


750 


4360 


515 



Tabelle Xm. 



KW 


P 


KWh 


300 


1260 


713 


350 


1520 


692 


400 


1800 


674 


450 


2000 


660 


500 


2310 


649 


550 


2600 


639 


600 


2850 


631 


^tO 


3130 


630 


700 


3400 


617 


750 


3680 


611 



errichteten. Die Figuren 31 und 32 zeigen eine Ansicht der Probeanlage 
in Plettenberg und des Transformators, welcher für den Probeofen nieder- 
gespannten Wechselstrom bis zu 22 000 Ampere Stromstärke lieferte. *) 

Gin scheint jedoch mit diesem Ofen keine besonders günstigen Er- 
fahrungen gemacht zu haben, denn bei seinen neueren Konstruktionen von 
direkt geheizten Widerstandsöfen trennt er die Heizkanäle von den eigent- 
lichen metallurgischen Arbeits-,, also den Raffinationsräumen. Wie er selbst 
angibt, hat seine eben beschriebene ältere Ofenform gewisse Unzukömmlich- 
keiten zur Folge. Der Heizkanal muß um so enger werden, je günstigere 
elektrische Verhältnisse der Ofen haben soll ; damit wird aber das Chargieren 
von Erz und Zusätzen immer schwieriger. Durch den chemischen Angriff 
des Ofeninhalts auf das Ofenfutter wird der Badquerschnitt erweitert, es 
wird dadurch eine weitgehende Regulierung der großen Stromstärken er- 
forderlich, welche andererseits bei den niederen Betriebsspannungen zu Li- 
duktionserscheinungen Veranlassung geben, die wieder der Ofengröße 



1) Transactions of the Faraday-Society. Vol. H. Nr. 1, p. 45. 



1. Die zu erhitzende Substanz ist selbst als Leitungswiderstand etc. 



33 



gewisse Grenzen setzen, wenn man nicht zu ganz abnormen Generatoren 
greifen will. Diesen Übelständen seines älteren Ofens ^) will Gin durch 

Fig. 33. 




Grundrii^. 
Elektrostahlofen von Gin, neuere Form. 



1) Leider konnten trotz mehrfacher Aufforderung die Stöcke zu Fig. 31 u. 32 bis 
knapp vor der Drucklegung nicht beschafft werden. Es mußten daher diese beiden 
Abbildungen entfallen und sei hier nochmals auf die Transactions of the Faraday* 
bociety Vol. II Nr. 1 p. 45 verwiesen. 

Handb. d. Elektrotechnik. XI, 8. 3 



34 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



Trennung der Heizräume von den eigentlichen Beaktionsräumen abhelfen. 
Ein solcher abgeänderter GiNscher Ofen ist in den Figuren 33. bis 36 dar- 
gestellt und für eine Stromaufnahme von 7200 KW (60 000 Ampere, 120 Volt) 
bei einer Tagesproduktion von 350 Tonnen Stahl berechnet. Die Strom- 
anschlüsse bestehen aus zylindrischen Stahlblöcken A^ welche gleichzeitig 
den Boden der Rinnen B bilden und deren Seitenwände unterstützen. Die 

Fig. 35. 







Querschnitt. 
Fig. 36. 




StromzufOhrung. 
Elektrostahlofen von Gin, neuere Form. 

Blöcke A enthalten Aushöhlungen T, in welchen Kühlwasser zirkuliert. 
Dieser Abänderung mißt Gin eine besondere Wichtigkeit bei, doch gibt er 
selbst an, daß Verschiebungen in der erstarrten Schicht zwischen dem 
flüssigen Metallbad und den gekühlten Kontakten sowohl nach innen in das 
Metallbad, als, was wohl viel gefährlicher wäre, nach außen, also in den 
Stahlblock eintreten können. Zur Verminderung der Selbstinduktion umgibt 
Gin femer die Stromanschlüsse mit Hülsen U aus Bronze, die genügend 
guten Kontakt geben sollen, wenn sie durch den ringförmigen Hohlraum F 



1. Die zu orhitzende Subst^ns ist selbst als Leitungs widerstand etc. 



35 



entsprechend mit Wasser gekühlt werden. H smd die mit flüssigem Metall 
gefüUten Heizkanäle, / die Beaktionsräume, A" die Chargieröffnungen. . 

Eine derartige Ofenkonstruktipn wird bei den Metallurgen gewiß die 
verschiedensten und berechtigtsten Bedenken erregen. Ein kontmuierlicher 
Betrieb in verschiedenen Bäumen mit der jeweiligen Manipulation anzu- 
passendem Ofenfutter, relativ dünne Zwischenwände, die der Korrosion aus- 
gesetzt sind, dazu Wasserkühlimg in einer gewiß nicht einfachen und nicht 
absolut sicherzustellenden Form geben wohl einen unüberwindlichen Berg 



Fig. 37. 




Carbidofen von Gin & Lblbux. 



von Schwierigkeiten. Die kurze Wiedergabe dieser GiNschen Vorschläge 
rechtfertigt sich aber insofern, als sie ein Entwickelungsstadium eines im 
Prinzip gewiß nicht undurchführbaren und in der industriellen Erprobung 
Stehenden Verfahrens darstellen. 

Gin ist in der Zwischenzeit auch zur Konstruktion von Induktionsöfen 
übergegangen, auf die wir an späterer Stelle zurückkommen werden. 

Es sei noch angeführt, daß Gin für seine eben beschriebenen, neueren 
Ofentypen einen mittleren Kraftverbrauch von 2800 KW** pro Tonne Stahl 
bei direkter Erzverarbeitung errechnet. 

Eine zweite Gruppe von Widerstandsöfen mit direkter Erhitzung des 
Leiters entwickelte sich aus den Bedürfnissen der Carbidindustrie. Bei 
dieser Ofengruppe bestehen die Elektroden stets aus Kohle. Der prinzipielle 
konstruktive Unterschied gegenüber den eben beschriebenen, hauptsächlich 
für Zweck'e der Eisen- und Stahlindustrie gedachten Öfen besteht darin, daß 

3* 



36 



> L Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



die eine Elektrode eine mit Kohle ausgekleidete Art Tiegel bildet, während 
die zweite Elektrode aus einem oder mehreren Kohlenblöcken besteht, |die 
in die meist fahrbare Mulde hineinragen. Zwischen den beiden Elektroden 
wird das Carbid erschmolzen, so daß der Widerstand also aus einem ge- 

Fig. 39. 




Garbidofen von Gin & Lelbux. 



schmolzenen Bad von Caiciumcarbid besteht, in welches die aus Kalk und 
Kohle bestehende Beschickung eingetragen wird. 

Als Beispiel sind in Fig. 37 und 38 in zwei Schnitten die Öfen der 
Compagnie Electro-Metallurgique Gin und Leleux dargestellt, 
wie sie auf der Pariser Weltausstellung 1900 im Betrieb vorgeführt wurden. ') 
Die imtere Elektrode besteht aus einem mit zwei Schichten Kohle aus- 
gekleideten Schmelzwagen; die untere Kohlenschicht, welche an das Kon- 
struktionseisen anliegt, ist von besserer Leitfähigkeit als die innere Schicht. 
Letztere bleibt also wärmer und schützt das Carbid vor dem Erstarren. 



1) BoBCHERS, Die Elektrochemie auf der Pariser Weltausstellung 1900. W. Knapp 
Halle a/S. Siehe auch Borchers: Die elektrischen Öfen 1907. 



1. Die zu erhitzende Substanz ist selbst als Leitung widerstand etc. 



37 



Auch die obere, hängende Elektrode besteht aus einem Kern von besser 
leitender und einem Mantel von schlechter leitender Kqhle. Aus der Schema* 
tischen Zeichnung ist femer der Gang der Beschickung, der Abzug für die 
Verbrennungsgase und die Abßtichöffnung ersichtlich. Die Fig. 39 zeigt 
noch eine Außenansicht des gleichen Ofens, aus welcher man die Lage des 
Abstichs, sowie die Anordnung der flexiblen Zuleitungen für die obere 
Elektrode entnehmen kann. Unter Benutzung dieser Ofenkonstruktion wurde 
eine ganze Reihe von Carbidwerken in Frankreich, Spanien, Italien und 



Fig. 40. 



Fig. 41. 





C*arbidofen von Sibmbns & Halskb mit fest- 
stehendem Elektrodentiegel. 



Carbidofen von Sibmbns & Halskb mit 
3fahrbarem Elektrodentiegel. 



Österreich gebaut. In der Regel wird für Carbidofen einphasiger Wechsel- 
strom oder Drehstrom verwendet. Die meisten Konstruktionen von Carbid- 
ofen für Widerstandserhitzung sind im konstruktiven Prinzip so ähnlich, daß 
darauf nicht näher eingegangen zu werden braucht. 

Bekanntlich wurde, besonders während der ersten Entwickelung der 
Carbidindustrie, auch viel in der Weise gearbeitet, daß in dem unteren, 
tiegelförmigen Elektrodenkasten ein nach und nach erstarrender Block von 
Carbid erschmolzen wurde. Der Betrieb war also dann ein intermittierender. 

Die Anordnimg des unteren Elektrodentiegels beim sogenannten Block- 
betrieb konnte eine verschiedene sein. So zeigt z. B. Fig. 40 einen Carbid- 
ofen System Siemens & Halske, bei welchem der Elektrodentiegel feststeht 
und der erschmolzene Carbidblock durch öffnen der einen Seitenwand nach 
dem Erstarren herausgenommen werden kann. Die bezügliche Konstruktion 
weicht noch insofern von den gebräuchlichen Ofentypen ab, als die obere 
Elektrode rohrförmig ausgebildet ist. 

Fig. 41 zeigt den gleichen Ofen mit einem fahrbaren Elektrodenwagen. 

In den Figuren 42, 43, 44 ist noch das Detail bezüglich des elektrischen 



38 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



Anschlusses des unteren Elektrodentiegels an die Stromzüleitung bei solchen 
Carbidöfen ersichtlich, bei welchen der eigentliche Wagen und der Tiegel 
voneinander getrennt sind. Die eigentliche Kontaktvorrichtung bei den ab- 
gebildeten- Ofen der Elektrizitäts-A.-G. vormals Schuckert & Co. 
besteht aus 4 in einer Ebene angeordneten Zapfen, die durch flexible Kabel 
an die Zuleitungsschienen angeschlossen sind und durch von Hand betätigte, 
starke Hebel gehoben werden können. Der Elektrodentiegel wird auf einem 



Fig. 42. 



Fig. 43. 




Kontäktvorrichtung gesenkt. 



Kontaktvorrichtung gesenkt mit eingeschobenem 
Tiegel und Wagen. 
Carbidöfen der Elektrizität A.-G. vorm. Schuckbrt & Co. 



flachen Wagen unter die zweite Elektrode gefahren, so daß er mit den vier 
seitlich angebrachten Ringen über* die Kontaktzapfen zu stehen kommt. 
Hierauf werden diese durch den Hebel gehoben, so daß der Tiegel frei 
hängt und der Transportwagen herausgehoben werden kann. 

Eine dritte, ziemlich scharf umrissene Gruppe von Widerstandsöfen mit 
direkter Erhitzung des Leiters kann aus Konstruktionen gebildet werden, 
bei welchen der Leiter aus zwei geschmolzenen, sich nicht mischenden, 
elektrisch in Serie geschalteten Materialschichten besteht. Es sind dies Öfen, 
die wieder in erster Linie für Zwecke der Stahl- und Eisenindustrie erdacht 
sind. Der führende Gedanke liegt mit Rücksicht auf den Verwendungszweck 
darin, Kohlenelektroden verwenden zu können, aber eine Berührung dieser 
Elektroden mit dem eigentlichen Stahlbad zu vermeiden. Dieses Ziel wird 
in den meisten Fällen durch Verwendung einer Schlackenschicht erreicht, 
welche über dem Metallbad lagert. Das Prinzip solcher Widerstandsöfen 
wurde zuerst von De Laval angegeben und später in den verschiedensten 



1. Die zu erhitzende Sabstanz ist selbst als Leitungswiderstand etc. 



31» 



Konstruktionen von Häboült, Kei^leb, GntOD und anderen praktisch ver- 
wertet. In der Elektrodenanordnung lassen sich hier zwei spezifisch ver- 
schiedene Fälle herausgreifen: 



Fig. 44. 



Aus der in Fig. 45 wie- 
dergegebenen Skizze eines 
H^ROüLTschen Elektrostahl- 
ofens kann man entnehmen, 
daß die beiden Kohlenelek- 
troden ii in die Schlacken- 
schicht m eintauchen, welche 
in der aus feuerfestem Mate- 
rial hergestellten Schmelz- 
mulde das flüssige Metall n 
bedeckt. Die Elektroden 
gehen ganz nahe an die 
Metallschicht, ohne diese zu 
berühren. Ist der Wider- 
stand der Schlackenschicht 
zwischen den Elektroden 
größer, als der zwischen 
Elektrode und Metall, so 
geht dann der Strom von 
der einen Elektrode durch 
die Schlackenschicht zum 
Metall und von diesem wieder 
durch die Schlackenschicht 
zur zweiten Elektrode. 

Dieses H:feB0üLTsche Er- 
hitzungssystem ist für Zwecke 
der Stahlindustrie heute schon 

im großindustriellen Umfange ausgebildet und angewandt. Da aber Häkoult 
in neuerer Zeit doch zwischen Schlackenschichtl und Elektroden mit Licht- 




Kontaktvorrichtung gehoben mit hängendem Tiegel. 



Fig. 4ö. 



Fig. 46. 




ElektroBtahlofen von HAboült schematisch. 



Elektrostahlofen von Girod schematisch. 



40 ^* Technische Anwendungen der Widerstandserhitzang. 

bogen arbeitet, so soll auf diese Öfen im zweiten Abschnitt nochmals ein- 
gehender zurückgekommen werden. 

Dasselbe Prinzip, aber mit geänderter Elektrodenanordnung, wendet 
GiROi) anJ) 

GiROD bettet im unteren Mauerwerk des in Fig. 46 schematisch dar- 
gestellten Ofens eine oder mehrere Elektroden d e aus Graphit oder anderem 
leitenden Material ein. Diese werden gekühlt, so daß sich eine Schicht von 
erstarrtem Metall op über ihnen bildet. Darüber kommt das geschmolzene 
Metall n und die Schlackenschicht m , in welche die zweite Elektrode i ein- 
taucht. Derartige Öfen werden von Girod speziell für die Herstellung von 
Ferrolegierungen verwendet. Die Öfen werden von der Socidt^ anonyme 
electrom^tallurgique (Procedes Paul Girod) verwertet. Für 
Deutschland soll in neuerer Zeit der LAHMEYER-Concem der Verwertung 
dieser Ofengruppe näher getreten sein, 

Girod gibt für Ofeneinheiten von 250 KW mit 1500 kg Chargengewicht und 
viereinhalbstündiger Chargendauer einen Kraftverbrauch von 1060 KW** und 
einen Elektrodenabbrand von 10 kg pro Tonne Stahl an. Es ist anzunehmen, daß 
diese Zahl für Schrottverfahren mit kalt eingesetztem Rohmaterial gemeint ist. 

Auch GiHOD arbeitet jetzt, obenso wie H^roült, mit Lichtbogen, was 
schon einfache Erwägungen über die vorliegenden Querschnitte als not- 
wendig erscheinen lassen. 

b) Der Widerstand ist ein Elektrolyt. 

a) In wässeriger Losung. 

Wenn man auch die Widerstandserhitzung gelöster Elektrolyte in der 
Regel nicht zu dem elektrothermischen Verfahren zählt, so sei sie doch hier 
angeführt, weil man sich ihrer bei einzelnen elektrochemischen Verfahren 
bedient, die in größerem Umfange industriell angewendet werden. Sie be- 
ruht auf der Verwendung abnormaler Stromdichten während der Elektrolyse, 
so daß nur ein Teil des Stromes, in diesem Falle stets Gleichstrom, für die 
Elektrolyse, der Rest für die Erwärmung des Elektrolyten verwendet wird. 
Eine derartige Heizung durch Stromwärme wäre also in den meisten Fällen 
auch durch einfache Wärmezufuhr von außen zu ersetzen. Sie ist also nur 
eine untergeordnete Maßnahme, indem die eigentliche Darstellung des be- 
treffenden Endproduktes nicht auf einem elektrothermischen Vorgang, sondern 
auf elektrolytischer Zerlegung beruht. Wir können uns daher mit der Be- 
sprechung derartiger elektrothermischer Stromwirkungen hier kurz fassen. 

Die Gründe, aus denen man eine Erwärmung des Elektrolyten vornimmt, 
können verschiedener Natur sein. Im Nachstehenden seien nur einige Bei- 
spiele angeführt: 

a) Es wird angestrebt, höhere Stromdichten zu ermöglichen, ohne gleich- 
zeitig mit der Betriebsspannung, bzw. dem Kraftbedarf in unökonomische 
Grenzen zu gelangen. Wenn wir z. B. bei der elektrolytischen Kupfer- 
riiffination mit höheren Stromdichten an der Anode arbeiten, so wird das 
Kupfer im Bad kürzere Zeit zur Verarbeitung brauchen, wir erreichen also 
einen verminderten Betrag für Verzinsung des Kupfers in den Bädern und 
ein kleineres Anlagekapital. 



1) Petbrs, Die Elektrometallurgie im Jahre 1905. Glückauf 1906, Nr. 44, p. 1443, 



1. Die zu erhitzende Substanz ist selbst als Leitungs widerstand etc. 41 

b) Es werden hohe Stromdichten an einem oder beiden Polen des elektro- 
lytischen Apparates benötigt, um sekundäre, die Ausbeute schädigende Reak- 
tionen zurückzudrängen. Z. B. bei der Elektrolyse von Alkalichloriden für 
die Herstellung von Hypochloritlösungen für Bleichzwecke ist die Reduktion 
schon gebildeten Hypochlorits zu Chlorid durch den kathodischen Wasser- 
stoff um so geringer, je höher man die Stromdichte an der Kathode nimmt. 

c) Es werden elektrochemische Reaktionen durchgeführt, die in der 
Wärme an und für sich rascher und mit besseren Ausbeuten verlaufen. So 
wird z. B. die elektrolytische Herstellung der Alkalichlorate immer in der 
Wärme durchgeführt. 

d) Es lösen sich während des Prozesses im Elektrolyten Gase, die bei 
niederen Temperaturen in viel größerer Menge löslich sind, als in der Wärme. 
Es ist dies z. B. mit einer der Hauptgründe, warum die elektrochemischen 
Verfahren, bei welchen gasförmiges Chlor gewonnen wird, in der Wärme 
durchgeführt werden. 

e) Es wird ein Produkt elektrolytisch dargestellt, welches in der Wärme 
weitaus löslicher ist, als in der Kälte, nach entsprechender Anreicherung im 
Elektrolyten durch einfache Abkühlung also leicht gewonnen werden kann. 
Dieser Fall trifft z. B. bei der Herstellung von Kaliumchlorat zu. 

Es lassen sich keine allgemeinen Angaben machen, in welchen Fällen 
man zu einfacher Wärmezufuhr von außen oder zur Heizung durch Strom- 
wärme greifen wird. Man kann in dieser Beziehung nur nach dem jeweilig 
durchzuführenden Verfahren, den Anlagekosten im allgemeinen und für die 
Elektroden im besonderen, dem Wert von Rohmaterial und Endprodukt, 
dem Kraftpreis usw. eine Entscheidung treffen. 

In den meisten Fällen wird man dann zur Heizung durch Stromwärme 
in wässerigen Elektrolyten greifen, wenn der bezügliche elektrochemische 
Vorgang den Einbau von den chemischen und elektrochemischen Einflüssen 
widerstehenden Heizvorrichtimgen sehr erschwert oder ganz ausschließt oder 
derartig wertvolles Material (Platin imd dessen Legierungen) für die Elek- 
troden genommen werden muß, daß man dieses aus ökonomischen Gründen 
möglichst hoch belasten muß. 

ß) Im gesehmolzenen Zustande. 
na) AnwenduiiK toh Ueichstrom mit gleiehieitiger Elektrolyse. 

Bekanntlich läßt sich eine ganze Reihe von Metallen aus wässeriger 
Lösung elektrolytisch nicht abscheiden, und ist man gezwungen, zur Elektro- 
lyse im Schmelzfluß zu greifen. Von technischer Bedeutung sind unter 
diesen als Alkali-, Erdalkali- und Erdmetalle bezeichneten Elementen das 
Natrium, Calcium, Magnesium und Aluminium, während die übrigen Metalle 
dieser Gruppen, das Kalium, Lithium, Strontium, Baryum, Beryllium und 
die Metalle der Cergruppe (Cer, Lanthan, Praseodym und Neodym) im 
elementaren Zustande für praktische Zwecke vorläufig noch von untergeord- 
neter Bedeutung sind. Auch für die Darstellung der erwähnten Metalle im 
Schmelzfluß läßt sich das unter a für die wässerigen Elektrolyte Gesagte 
wiederholen, daß die elektrische Heizung des Bades nur eine sekundäre 
Maßnahme gegenüber der eigentlichen elektrolytischen Zerlegimg des Bades 
ist. Jedenfalls haben sich aber für diese Verfahrengruppe ganz charak- 
teristische Ofentypen entwickelt, die eine kurze Besprechung rechtfertigen. 



42 



1. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



1. Aluminium: Als Grundlage für die technischen Aluminiumöfen mit 
Elektrolyse im Schmelzfluß diente die in Fig. 47 dargestellte Versuchsanord- 
nung HÄROULTs. ^) 

Auf einer leitenden Platte p, welche in das Mauerwerk m eingelassen 
ist, steht der als Kathode geschaltete Schmelztiegel a aus leitendem Material. 
Der Zwischenraum zwischen diesem und dem Mauerwerk ist durch das 
Kohlenpulver g ausgefüllt. Der Tiegel iist mit einem Deckel 6 bedeckt, 
durch welchen die Kohlenanode d hineinragt. Durch Ziehen eines Licht- 
bogens zwischen Tiegel und Kohle wird zunächst etwas von der Beschickung 

geschmolzen und hierauf die Kohle 
^^^* ^^* gehoben. Durch den Strom wird 

nun einerseits immer eine neue 
Menge der Beschickung geschmol- 
zen, anderseits elektrolytisch zer- 
legt, wobei sich das abgeschiedene 
Metall am Boden des Tiegels an- 
sammelt. 

Die Figuren 48 bis 50 zeigen 
eine von Winteler angegebene 
Ausführung industrieller Alumi- 
niumöfen. -) Das dargestellte Bad 
ist für 3200 Ampere bestimmt 
und besteht aus einem mit Ver- 
steifungen versehenen Kasten aus 
Schmiedeeisen , welcher gegen 
Korrosion durch eine erstarrte 
Schicht der Schmelze selbst ge- 
schützt wird. Der Boden des 
Bades ist mit Kohlenplatten belegt 
und dient als Kathode. Für die 
erwähnte Stromstärke soll das Bad 
eine Länge von 1050, eine Breite 
von 550 und eine Höhe von 
300 mm haben. Das Bad soll auf 
gemauerten Pfeilern hohl gelagert werden, um eine entsprechende Kühlung 
der auf der Kathode sich abscheidenden Metallschicht zu ermöglichen. 
Bei längerem Betriebe tritt eine Zerstörung des Kohlenbelages ein, und da 
muß das abgeschiedene Aluminium, wenn auch geschmolzen, so doch auf 
einer derart niederen Temperatur gehalten werden, daß es sich mit Eisen 
nicht legiert. In das Bad hängen die Kohlenelektroden hinein, welche von 
Kupferstangen getragen werden. Der Abstand zwischen Anode imd Kathode 
wird auf ca. 6 cm gehalten. 

Als Elektrolyt dienen bei der Aluminiumdarstellung wasserfreie, ge- 
schmolzene Aluminiumverbindungen (Kryolith), deren Aluminiumgehalt nach 
Maßgabe der fortschreitenden Metallfällung durch Aluminiumoxyd ergänzt 
wird. Die durch Widerstandserhitzung aufrecht erhaltene Badtemperatur 
beträgt im Mittel 750 ® C. Die Stromdichte beträgt ca. 7000 Ampere pro qm 
horizontalen Badquerschnittes bei einer mittleren Badspannung von 7*5 Volt. 

1) BoBCHSBs, Elektrometallurgie 3. Auflage, p. 130. S. Hirzel, Leipzig. 

2) BoRCHBBS, Die elektrischen Öfen 1907, p. 19. W. Knapp, Halle a. S. 




Versuchsofen für Aluminiumdarstellung 
von Häroült. 



1. .Die au erhitzende Substanz ist selbst als Leitongswiderstand etc. 



4a 



Der Kraftverbrauch beträgt im Mittel 1400 PS pro Tonne Tagesproduktion 
bei 2^ Betrieb oder rund 34 PS"« pro kg. 



Fig. 48. 



Fig. 49. 



N 



1 IN 

A 



1=9=6=0 



R B n 



-^ 

^ 





II 



Technischer Aluminiumofen nach Wimtblbr. 

2. Magnesium: Als Elektrolyt dient ein geschmolzenes Gemisch von 
Magnesiumchlorid und Chloriden der Alkalimetalle (K, Na). Es entweicht 
also an der Anode Chlor. Da 

der Elektrolyt bei der Magne- ^'«- ^• 

siumdarstellung in der Regel 
durch Wärmezufuhr von außen 
geschmolzen erhalten wird, so 
brauchen wir' auf die bezüg- 
lichen Ofenkonstruktionen nicht 
weiter einzugehen. 

3. Calcium (Baryum, 
Strontium): Diese Metalle er- 
fordern bei ihrer elektroly- 
tischen Abscheidung sehr hohe 
Stromdichten an der Kathode. 
Die Oberfläche der letzteren 

ist also im Verhältnis zur Anodenoberfläche eine sehr kleine. Als Elektro- 
lyte dienen die geschmolzenen, wasserfreien Chloride. Als Konstruktions- 




Technischer Aluminiumofen nach Wintelbr. 



44 X* Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 

beispiel sei in Fig. 51 und 52 ein Ofen Bobchebs für Calciumdarstellung wieder- 
gegeben.^) Die Anode besteht aus einem aus einzelnen mit Nuten ver- 
sehenen Segmenten zusammengesetzten Kohlenzylinder. Dieser Zylinder be- 
sitzt einen Boden aus gestampften Flußspat, welcher mit einem Kühlkörper 
gekühlt wird. Die Kathode ist ein Eisenstab , das Chlor entweicht frei aus 
dem Apparat. Die Badspannung beträgt ca. 12 Volt. 

4. Natrium (Kalium): Industriell wird das Natrium heute nahezu aus- 
schließlich durch Elektrolyse von geschmolzenem Ätznatron dargestellt. Als 

Fig. 51. Fig. 52. 





Ofen für Calciumdarstellung von Borchers. 

Anodenmaterial dient Eisen. Das abgeschiedene Natrium steigt im Elektro- 
lyten in die Höhe und muß abgeschöpft oder auf andere Weise entfernt 
werden. An Apparatentypen sind die von Castner und Becker in der 
Praxis im Gebrauch. Bei dem niederen Schmelzpunkt des Rohmaterials ist 
keine zwingende Notwendigkeit vorhanden, die Stromwärme zum Schmelzen 
des Elektrolyten zu verwenden, sondern kann die Wärmezufuhr ganz gut 
auch von außen erfolgen. Es sei daher bezüglich weiterer Einzelheiten auf 
die Spezialliteratur verwiesen.*) 

ßß) Anwendung ?on Wechselstrom. 

Man verwendet bekanntlich beim Härten von Stahl heute schon mehr- 
fach Bäder aus geschmolzenen Metallen oder Salzen (Blei, Cyankalium) 
hauptsäclüich aus dem Grunde, um eine möglichst gleichmäßige Erwärmung 
zu erzielen und um durch die dünne Haut des betreffenden Materials, welche 
beim Herausnehmen unf dem Werkstücke bleibt, einen Zutritt der Luft zu 
dem zu härtenden Stück zu vermeiden. Derartige Schmelzbäder entwickeln, 
besonders bei höheren Temperaturen, schädliche Dämpfe, und außerdem sind 
sie, da die Wärmezufuhr von außen erfolgt, nicht vollkommen gleichmäßig 
in der Temperatur und erlauben keine vollkommen einwandfreie Messung 
der Badtemperatur. Dazu kommt noch, daß gerade die bei den höchsten 
Temperaturen zu härtenden Stahlsorten sowohl im Rohmaterial als in der 
Bearbeitung die teuersten sind, also speziell für hohe Badtemperaturen be- 
sonders zuverlässige Öfen sehr erwünscht sind. 

Allen diesen Umständen will die Gebr. Körting Elektrizität 



1) Borchers, Elektrometallurgie, 3. Auflage, p. 82. S. Ilirzel, Leipzig. 

2) Borchers, Elektrometallurgie, 3. Auflage, p. 64. S. Hirzel. Enoelhardt, Mono- 
graphien über angewandte Elektrochemie Bd. IX: H. Becker, Die Elektrometallurgie 
der Alkalimetalle. W. Knapp, Halle a. S. 



1. Die zu erhitzende Substanz ist selbst als Lei tungs widerstand etc. 45 

6. m. b. H. in Berlin durch ihre Härteöfen mit elektrisch geheiztetn Schmelz- 
bad Rechnung tragen ^) und den allgemeinen Bedingungen, welche eine gute 
Glüh- und Härtevorrichtung stellt, nachkommen. 

Diese Bedingungen stellt Cohn (1. c.) wie folgt zusammen: 

1. Es muß jede gewünschte Temperatur erreichbar sein und diese auf 
ihrem Werte gehalten werden können. 

2. Jn leichter und zuverlässiger Weise muß die Temperatur des Härte- 
gutes bestimmbar sein. 

3. Sowohl während des Glüh- als auch des Härtevorganges muß die 
Möglichkeit ausgeschlossen sein, daß unbeabsichtigt Stoffe an das Glüh- oder 
Härtegut gelangen, die eine Veränderung des Kohlenstoffgehaltes oder 
schädliche Einwirkungen irgend welcher Art mit sich bringen. 

4. Der Stahl muß in allen seinen Teilen gleichmäßig erwärmt sein. 
Die erforderlichen Temperaturen für die Härtung teilt Cohn in drei 

Intervalle u. z. 850 "^ C und etwas darüber für gewöhnliche Fälle, bis 1150*' C 
für Schnelldreh- und andere SpezialStähle, bis 1300" C für ganz besondere 
Fälle. 

Die KÖBTiNG sehen Härteöfen bestehen aus einem durch Widerstands- 
erhitzung mit Wechselstrom im Schmelzfluß gehaltenen Bade von geschmol- 
zenen Salzen, insbesondere Chloriden (Chlorbaryum und Chlorkalium). Chlor- 
baryum allein wird für höhere Temperaturen über 1000** C, für niedrigere 
Temperaturen ein Gemisch von 2 Teilen Chlorbaryum und 1 Teil Chlor- 
kalium verwendet, welches bei ca. 670 ^^ C schmilzt. 

In den Figuren 53 und 54 ist ein wagerechter und ein senkrechter 
Schnitt durch einen Bolchen Ofen dargestellt. Er besteht aus einem guß- 
eisernen Gehäuse von nahezu kubischer Form, welches zunächst mit einer 
Schichte Chamottemörtel imd dann mit einer Lage guten Chamottemauerwerks 
ausgekleidet ist. Letzteres enthält den eigentlichen, prismatischen Schmelz- 
tiegel aus feuerfestem Material, in dessen zwei gegenüberliegende Seiten- 
flächen die Stromzuleitungen aus Gußeisen eingesetzt sind. Diese müssen 
leicht ausgewechselt werden können, denn wenn auch der angewendete 
Wechselstrom eine elektrolytische Wirkung zwischen Elektrode und Schmelz- 
bad ziemlich zurückdrängt, so ist eine solche bei der normal ange- 
wandten Periodenzahl von 50 doch nicht ganz ausgeschlossen, so daß von 
den Elektroden ein am Boden des Schmelzbades sich absetzender Eisen- 
schlamm abgeht. Cohn erklärt den Elektrodenverbrauch dadurch, daß das 
Chlor an der jeweiligen Anode Eisen in Lösung bringt, welches durch 
metallisches Baryum am anderen Pol unter Bückbildung von Chlorbaryum 
reduziert wird. Der Vorgang ließe sich also durch nachstehende Gleichungen 
darstellen : 

DaCl^ = Ba-^ Cl^ 

Fe CVg -f Äi = & C/j, -f Fe • 

Da das Schmelzbad im erstarrten Zustande nicht leitet, wird bei der 
Inbetriebsetzung des Bades mittels einer Hilfselektrode auf der Oberfläche 
der erstarrten Schmelze ein geschmolzener Streifen von der einen zur anderen 



1) Cohn, Glüh- und Härteofen mit elektrisch geheiztem Schmelzbad. ETZ. 1903. 
Heft 3. 



Fig. 53. 



A- 




Wagerechter Schnitt. 
Fig. 64. 




Senkrechter Schnitt A B. 
Elektrisch geheiztes Schmelzbad von Gebr. Körting Elektrizität G. m. b. H, 



1. Die zu erhitzende Sabstanz ist selbst als Leitangs widerstand etc. 47 

Elektrode gezogen. Ist ein geschmolzener Streifen zwischen den beiden 
Elektroden hergestellt, so kommt der ganze Badinhalt allmählich in Fluß. 

Zur Begniienmg der Temperatur, also der anzuwendenden Stromstärke, 
dient der in Fig. 55 ersichtliche Beguliertransformator, der in seiner Primär- 
wickelung mehrere zu- und abschaltbare Spulen enthält. Der bezügliche 
Schalter ist auf dem Transformator, der ölfüUung enthält, angebracht. Das 
kleine Schaltbrett ist mit Voltmeter, Sicherung und Ausschalter versehen. 

Mit derartigen Härteöfen soll vor allem eine vollständig gleichmäßige 
und genau bestimmbare Temperatur im Bade bis zu den höchsterforderlichen 

Fig. 5ö* 




Elektrisch geheiztes Schmelzbad von Gebr. Körting, Elektrizität G. m. b. H. 

Temperaturen von 1300® C zu erzielen sein. Die Ausfütterungen des Ofens 
beschränken die Wärmeleitung und -Strahlung auf ein Minimum. Die Bad- 
temperatur wird in der Regel mittels Pjrometers gemessen. Normal wird 
mit einem primären Wechselstrom von 190 Volt und 50 Perioden gearbeitet. 
Die Sekundärspannung beträgt bei Intriebsetzung ca. 50 — 55 Volt und sinkt 
während des Betriebes je nach der Badtemperatur auf 13 — 18 Volt. 

Temperaturmessungen an je 9 Punkten in 3 venschiedenen horizontalen 
Ebenen des Schmelzbades gaben die nachstehenden Werte. (S. Tabelle XIV.) 

Temperaturmessungen in der vertikalen Achse des Apparates (Punkt 5 
obiger Tabelle) gaben nachstehende Werte: 

10 mm unter der Oberfläche 1115® C 



15 


n 


r* n n 


1135« „ 


20 


r) 


r rt ?? 


1135« „ 


40 


n 


r n r 


1135« „ 


87 


r) 


r n n 


1135« „ 


30 


n 


Über dem Boden 


1135« „ 



48 



I. Technische Anwendungen der WiderBtandserhitzung. 
Tabelle XIV. 



Ebene 


Punkt 


1 2 


3 


4 


ö 


6 


7 


8 


9 


a 


1110 


1110 


1110 


1110 


1109 


1109 


1109 


1109 


1108 


b 


1120 


1120 


1120 


1120 


1120 


1120 


1120 


1120 


1120 


c 


1123 


1123 


1123 


1123 


1123 


1123 


1123 


1123 


1123 



Man beobachtet also nur in der obersten Schicht eine geringe Abkühlung 
des Bades von 20^ C = V7b%r 

Die zu glühenden oder zu härtenden Gegenstände werden entweder 
an einem Eisendraht eingehängt oder mit einer Zange so lange in das Bad 
eingesetzt, bis sie die Farbe desselben angenommen haben. 

Es werden vier normale Ofentypen gebaut und zwar: 

Tabelle XV. 



Größe 


Querschnitt 


Tiefe 




mm 


mm 


I 


120X120 


120 


II 


150X150 


170 


III 


200X200 


270 


IV 


300X300 


570 



Jede dieser normalen Typen wird wieder für die drei Temperatur- 
grenzen von 850, 1150 und 1300® C eingeführt. 

Der Kiaftverbrauch derartiger Öfen in KW ist in Tabelle XVI zu- 
sammengestellt : 

Tabelle XVI. 



Temperatur 


Ofengröße 


«C 


I 


II 


III 


IV 


850 


3 


4-5 


8-0 


20 


1150 


5-5 


9 


16 


36 


1300 


7-5 


12 


22 


48 



Über die Betriebskosten der Härtung gibt die ausführende Firma nach- 
stehende vergleichende Daten, wobei das Härten von 100 Stück Fraisern als 
Grundlage genommen M: 

a) Härtung im Gasofen inklusive Anheizen und Vorwärmen 50 Arbeits- 
stunden : 

350 cbm Gas k 12-35 Pf. 

1 Blechbüchse von 3 mm Wandstärke, nach 

5 maligem Gebrauch unbrauchbar 
Holzkohlengrieß 

Kraft für Winddruck V« PS. 5 Tage ä 1 M. 
50 Stunden Lohn k 70 Pf. _ 

M. 91-23 



M. 


43-23 


L 


6-— 


n 


2-— 


r 


5-— 


ji 


35-— 



1. Die zu erhitiende Substanz ist selbst als Lei tu ngs widerstand etc. 49 

b) Härtung im elektrisch geheizten Ofen inklusive Anheizen 
und Vorwärmen 10 Arbeitsstunden. 

200 KW»» (10^ ä 20 KW) a 10 Pf. M. 20'— 

Koks zum Vorwärmen 10»* „ 1* — 

10^ Lohn k 70 Pf. „ 7'— 

M. 28-— 

o) Der Widerstand ist ein Gas. 

Im Jahre 1890 war es Coffin gelungen, elektrische Schweißungen unter 
W^asser durchzuführen und machte er für derartige Verfahren vor allem den 
Vorteil geltend, daß eine Oxydation der zu schweißenden Stücke vermieden 
wird. Man konnte dieses Verfahren im gewissen Sinne als einen Vorläufer 
der bekannten Arbeiten von Lagrange und Hoho ansehen, bei welchen eben- 
falls die Erhitzung von Metallgegenständen in einer leitenden Flüssigkeit 
erfolgt.*) 

Es war schon lange vor den mehr praktischen Zielen zustrebenden 
Arbeiten von Laguakge und Hoho bekannt, daß man beim Eintauchen von 
Elektroden von kleinem Durchmesser und kleiner Oberfläche, z. B. von sehr 
kurzen, dünnen Platindrähten in verdünnte Schwefelsäure unter bestimmten 
Bedingungen leuchtende Schichten an jedem Pole einer elektrolytischen Zelle 
hervorrufen kann. Es wurde auch festgestellt, daß beim Auftreten dieser 
Lichterscheinungen die Stromstärke in der elektrolytischen Zelle sofort be- 
deutend unter den Wert sinkt, der sich aus der Zellenspannung und dem 
Widerstand des Elekti'olyten und der Elektroden berechnen würde. Tauchte 
man die Elektrode tiefer ein, so verschwand die Lichterscheinung und die 
normale Stromstärke stellte sich wieder ein. Die ersten Beobachtungen dieser 
£i-scheinungen dürften auf Fizeau und Foucault *) zurückzuführen sein. Die 
Beobachtungen wurden von Mackrell und Habe, Slgüginoff, Bight, Ct)LLEY, 
Plakt:^ und anderen foitgeselzt. Die eingehendsten Untersuchungen rühren 
von ViOLLE und Chassagky*) her. Hierauf folgten, bevor man an eine 
praktische Verwertung der in Rede stehenden Erscheinungen herantrat, einige 
Untersuchungen allgemeiner Natur von Lagrange und Hoho, die an der 
i^chon angeführten und anderer Stelle veröffentlicht wurden.*) 

Der Vorgang läßt sich in der Modifikation, in der ihn Lagrange und 
Hoho verwendeten, kurz in nachstehender Weise zusammenfassen : Wenn wir 
an eine in eine leitende Flüssigkeit tauchende Anode von großer Oberfläche 
den positiven Pol, an ein beliebiges Metallstück, z. B. eine Eisenstange, den 
negativen Pol einer beliebigen Stromquelle anschließen und dann die Metall- 
stange mehr oder weniger tief in den Elektrolyten eintauchen lassen, so 
bildet sich um den Metallstab eine Gasschichl, welche den eingetauchten 
Teil vollständig umgibt. Die Bildung dieser Gasschichi in der, für den 
vorliegenden Zweck erforderlichen Weise ist abhängig von der Größe der 

1) Lagramoe und Hoho, Etüde sur un phönom^ne lumineux et calorifique produit 
par le courant ^lectrique dans les liquides. Bulletin de l'acad^mie royale de Belgique. 
Serie UI, Bd. XXU, Nr. 9—10. 1891. 

2} Annal. de chim. et de phys. XI. 1844, p. 383. 

3) S^ances de la soci^t^ fran«;. de phys. 1889, p. 183. 

4) Laoramgb und Hoho, Proc^d^ ^iectrique nouveau permettant de cr^er des tem- 
p^ratures sup^rieures ä Celles actueilement r^alisables. Bulletin de l'acad^mie royale 
<ie Belgique, Serie lU, Bd. XXV, Xr. 2, 1893. 

Handb. d. Elektroteehoik. XI. 2. 4 



50 I- Technische Anwendungen der Widers tandserhitsung. 

eingetauchten Oberfläche, der Zusammensetzung des Elektrolyten und der 
Spannung am Bade. Die entstehende Gasschicht hat einen so hohen Wider- 
stand, daß nahezu die ganze aufgewandte Energie in Wärme umgesetzt wird 
und die Gasschicht ins Glühen kommt. 

Wir haben es also hier tatsächlich mit der Widerstandserhitzung eines 
Gases zu tun, welches zum größten Teil aus Wasserstoff, zum Teil aber auch 
aus Wasserdampf und verdampfenden Teilen der Elektrolyten bestehen wird. 
Diese Gasschicht bildet eine Wärmequelle, die den an den negativen Pol 
angeschlossenen Gegenstand umschließt und deren Temperatur ungemein 
gesteigert werden kann; sie teilt ihre Wärme dem Kathodenkörper mit, so 
daß dieser in kürzester Zeit bis zur Weißglut erhitzt werden kann. 

Für eine praktische Anwendung des Verfahrens sind nachstehende Eigen- 
schaften desselben zu berücksichtigen: 

1. Durch die am negativen Pol sich bildende, im wesentlichen aus 
Wasserstoff bestehende Gashülle wird der zu erhitzende Gegenstand vor 
Oxydation geschützt. 

2. Die Wasserstoffhülle bildet sich nur an den Berührimgsstellen der 
Kathode mit dem Elektrolyten, es kann daher die Wärme Wirkung begrenzt 
werden. Man kann auch bei dem eingetauchten Teile des Gegenstandes die 
Einwirkung auf bestimmte Stellen beschränken, wenn die nicht zu erhitzenden 
Teile durch Schichten von isolierendem Material bedeckt werden. 

3. Die Erwärmung kann einerseits durch die Zusammensetzung des Bades, 
anderseits durch Veränderung der Stromstärke, bzw. der Badspannung, reguliert 
werden. 

4. Der den negativen Pol bildende Gegenstand ist reduzierenden Ein- 
wirkungen unterworfen, welche, neben der auftretenden Wärme, zu chemischen 
Beaktionen herangezogen werden können. 

5. Die Gashülle und der Kathodenkörper werden in Weißglut versetzt^ 
wodurch der Inhalt des Badgefäßes gut beleuchtet wird. (Über die elektro- 
physikalischen Erscheinungen vgl. weiterhin Bd. I, 2 in Art. 155 ff. und 
260 ff.) 

Als Stromart kommt nach der Natur des Verfahrens natürlich nur 
Gleichstrom in Betracht und zwar, mit Rücksicht auf die leichtere Bearbei- 
tung verschiedener Oberflächen, am besten in der Weise, daß eine entsprechend 
große Akkumulatorenbatterie parallel zum Generator geschaltet wird. Die 
normale Lichtspannung von 110 Volt kann verwendet werden. Als Arbeits- 
bäder werden gewöhnlich runde, genügend große Holzgefäße von 1 bis 2 qm 
Oberfläche und 0*5 m Badhöhe verwendet. Als Elektrolyt dient bei der 
normalen Betriebsspannung von 110 Volt 20^/oige Pottaschelösung. Die 
Badtemperatur wird auf 50 — 70^ C gehalten. Bei höheren Badspannungen 
kann der Elektrolyt entsprechend verdünnt werden. Als Anoden werden der 
Gefäßform angepaßte Eisen- oder Bleibleche von 2 bis 3 mm Dicke und von 
gleicher Höhe wie die Badflüssigkeit angewendet. Die angewendete Strom- 
dichte um die Gashülle hervorzurufen beträgt bei der angeführten Konzentra- 
tion des Elektrolyten 4*5 bis 5 Ampere pro qcm zu erhitzender Oberfläche, 
und kommt dabei nicht wesentlich in Betracht, aus welchem Metall der an 
die Kathode angeschlossene Gegenstand besteht. Die Dauer der Einwirkung 
ist in der Regel eine sehr kurze imd erstreckt sich nur auf einige Sekunden. 
Sie ist bei gegebener Badspannung und Leitfähigkeit des Elektrolytes pro- 
portional der gewünschten Temperatur und dem Volumen des zu behandelnden 



1. Die zu erhitzende Substanz ist selbst als Leitungswiderstand etc. 



51 



Gegenstandes, ist aber natürlich auch abhängig yo|i der dieses Volumen 
einschließenden Oberfläche. Arbeitet man mit normaleii Spannungen und gut 
leitendem Elektrolyten, so beträgt der thermische Nutzeffekt 35 bis 40%, 
wenn es sich um einfache Erhitzung der Kathode auf bestimmte Tempera- 
turen handelt. Bei sehr hohen Stromdichten, wie man sie z. B. zum 
Schmelzen des Kathodenm'aterials anwenden muß, kann der thermische Nutz- 
effekt bis gegen 100 "/o gesteigert werden. 

Als das Verfahren von Laghange und Hoho auftauchte, wurde es für 
folgende Zwecke in Aussicht genommen: 

Zum Erhitzen von Gegenständen, speziell von Metallen auf hohe Tempera- 
turen zum Zwecke des Schweißens, Schmiedens, Prägens, Stanzens imd ähn- 
licher Arbeiten. 

Zum Ausglühen, Anlassen und Härten von Metallgegenständen. 

Zum Schmelzen oder Erweichen von Metallen. 

Zur Reinigung metallischer Oberflächen von Oxydschichten oder anderen 
anhaftenden fremden Körpern. 

Nach älteren, in Tabelle XVH angeführten Versuchen, die vom belgischen 
Eisenbahnministerium durchgeführt wurden, war die Festigkeit, von nach 
diesem Verfahren durchgeführten Schweißungen eine befriedigende. 







Tab 


eile 


xvn. 










1 Bruchlast 


Dehnung ; 




Durch- 
messer 


Quer- 
schnitt 


kg 


auf 110 mm . 










DvuivraLUUf^vii 








ge- 


pro 


ge- 


1 




mm 


qmm 


samt 


qmm 


samt 


Stange von Bensemer- 
stahl, nicht geschweift 


14-7 


16y-6 


6880 


40-5 


35-5 


32-27 - 


ddo, geschweißt 


15 


176-7 


6870 


38-8 


26-4 24.00 1 Bruch außerhalb der 
' Schweißstelle 


ddo, geschweißt 


14-6 


167-4 ! 6940 


41-4 


28-2 25-63 1 ddo 


Eisenstange nicht ge- 
schweißt 


14-7 


169-7 6220 


36-6 


1 , 
26-2 ! 23-81 - 


ddo, geschweißt 


14-5 


1651 


5780 


350 


14-7 


13-36 1 Bruch außerhalb der 
Schweißstelle 



Das Schweißen nach diesem Verfahren kann sowohl durch einfaches 
Zusammenpressen der beiden Enden, als durch Hämmern der abgefinnten 
Arbeitsstücke erfolgen. Es muß stets mindestens ein Stück von der Länge 
des Durchmessers erhitzt werden. 

Das einseitige Erhitzen zu schweißender Stücke ergab den nachstehenden 
Kraftverbrauch. Siehe Tabelle XVIII S. 52. 

Die Zahlen beziehen sich auf eine 20 **/„ ige Pottaschelösung von 70 " C. 

Über den Kraftverbrauch bei verschiedenen Temperaturen gibt die nach- 
stehende Tabelle XIX S. 52 Aufschluß. Diese gilt bei allen Angaben für 
ein gut gereinigtes Rundeisen von 20 mm Durchmesser und 16 qcm einge- 
tauchter Oberfläche, welche bei 150 Volt Badspannung auf Weißglut er- 
hitzt wurde. 

Handelt es sich um ein einfaches Desoxydieren von Oberflächen, so er- 
reicht man bei 120 Volt die genügende Stromdichte von 5 bis 6 Ampere 

4* 



52 



I. Technische Anwendungen der WiderBtandserhitzung. 



Tabelle XVm. 



Rundeisen 
Durchmesser 


Erhitzte 
Oberfläche 

qcm 


Strom pro Stange 


Dauer 

in 

Sekunden 


KWh 


mm 


Volt 


Ampere 




10 


5 


110 


20 


6 


a0036 


16 


10 


120 


45 


8 


0-012 


20 


15 


130 


75 


10 


0K)27 


25 


25 


150 


125 


127. 


0-065 


30 


35 


170 


175 


15 


0-124 


35 


50 


200 


250 


17V« 


0-242 


40 


60 


220 


300 


20 


0-366 



Tabelle XIX. 



Bad- 
temperatur 


Ampere 


Dauer in 
Sekunden 


Ampere- 
Bekunden 


Ampere 
pro 
qcm 


Bemerkungen 


20« C 


100 


13 


1300 


6-3 




30 


95 


12 


1140 


5-9 




40 


90 


11 


990 


5-6 




50 


85 


10 


850 


5-3 




60 


80 


9 


720 


6-0 




70 


80 


8 


640 


50 




80 


75 


9 


675 


4-7 




90 


60 


13 


780 


3-8 


Unregelmäßige Gas- 
hüUe 


95 


— 




— 


— 


Die Gashülle bildet 
sich nicht mehr 



pro qdcm, die durch 6 bis 10 Sekunden, je nach dem Grad der Oxydation, 
einzuhalten ist. 

Das Verfahren von Laguange und Hoho hat keine sehr umfangreiche 
praktische Bedeutung erlangt. Die Hauptgründe dafür sind wohl darin zu 
suchen, daß nur verhältnismäßig kleine Stücke behandelt werden können, 
da die Stromstärken bei größeren Oberflächen ganz enorm sind. Dazu 
kommt noch, daß bei Stücken mit scharfen Kanten oder Schneiden, wie ja 
jedem Elektrochemiker geläufig sein wird, die Stromdichten sich doch ver- 
schieden verteilen, so daß die Kanten und Schneiden leicht Schaden nehmen 
können. Das Verfahren wird jedoch vereinzelt noch immer angewendet. 
Speziell zum Härten von Werkzeugen wurde es in letzterer Zeit in Amerika 
wieder empfohlen.^) Auch auf der Ausstellung in Lüttich 1905 wurde es 
wieder im Betriebe vorgeführt. 



l) ETZ. XXV, 1S04, p. 118. 



]. Die zu erhitzende Substanz ist selbst als Leitungswiderstand etc. 



53 



B. Der zu erhitzende Körper bildet den seicundären Stromkreis 
(Induictionserhitzung). 

In einem Patente Pbebantis (Nr. 700 ex 1887) finden wir wohl zum 
ersten Male elektrische Öfen vorgeschlagen, in welchen Metalle im Schmelz- 
fluß oder andere leitende Flüssigkeiten durch Induktionsströme erhitzt werden 
sollen. Dieses Patent fand ebensowenig besondere Beachtung, als ein späteres 
amerikanisches Patent Colbys vom Jahre 1890 auf ähnliche Öfen. Eben- 
falls gegen das Jahr 1890 versuchte D£wey^) in Amerika Induktions- 
wirkungen zum Ausdehnen von Radreifen in der Weise zu benützen, daß 
diese in einer isolierenden Packung von Asbest auf oder in eine entsprechende 
Primärspule gelegt und elektrisch erwärmt wurden. Als es dann dem 
Schweden Kjellin 1900 zuerst gelang, den Induktionsofen zu einem prak- 
tisch brauchbaren Hilfsmittel der Eisen- und Stahlindustrie auszugestalten, 
kamen nicht nur die oben erwähnten, ziemlich verschollenen Patente wieder 
ans Tageslicht, sondern regnete es geradezu eine ganze Menge neuer Vor- 
schläge über derartige Induktionsöfen. Wenn auch solche Öfen sich in der 
Zukimft voraussichtlich für die verschiedensten Zwecke als verwendbar er- 
weisen werden, so sind sie in ihrem derzeitigen Entwickelungsstadium doch 
nur für Zwecke der Eisen- imd Stahlindustrie ins Auge gefaßt. Für den 
Elektrotechniker sind sie schon aus dem Grunde von besonderem, Interesse, 
als sie im Prinzip einem bekannten Apparat, dem Wechselstromtransformator, 
nachgebildet sind. Wir können die Induktionsöfen, soweit sie bisher ent- 
wickelt sind, als Wechselstromtransformatoren bezeichnen, bei denen die 
sekundäre Wickelung aus einer einzigen, kurz geschlossenen Windung be- 
steht, welche von dem geschmolzenen, leitenden Material gebildet wird. 

Zur leichteren Übersicht über die verschiedenen Systeme von Induktions- 
öfen sind in den Tafeln III bis VII 10 charakteristische Typen dargestellt. 
In diesen Tafeln bezeichnet 



^ 




s^ = OM Ofenmauerwerk 
= ^ Greschmolzener Stahl 
= P Primärspule 
= M Joch 




= iSc/i Schlacke ^ 

== geschmolzenes Kupfer. 

Alle 10 dargestellten Ofentypen betreffen nur reine Induktionsöfen, also 
solche, bei welchen nur Induktionserhitzung zur Anwendung gelangt. Außer 
diesen sind in neuester Zeit auch kombinierte Systeme in Vorschlag gebracht 
worden, bei welchen neben der Induktionserhitzung noch direkte Wider- 
standserhitzung oder auch Lichtbogenerhitzung zur Anwendung gelangen soU. 
(Z. B. neuere Konstruktionen von Hiobth, Röchling und Rodenhaüseb etc.) 
Da diese kombinierten Systeme noch im Stadium der Entwickelung 
sind, können sie für die Zwecke dieses Handbuches vorläufig wohl über- 



1) ETZ. X, 1889, p. 360. 



54 !• Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 

gangen werden, so daß wir uns im Nachstehenden nur mit den reinen 
Induktionsöfen zu beschäftigen hätten. 

Die in den Tafeln in bis Vin dargestellten Typen von reinen Induk- 
tionsöfen lassen sich vom Standpunkte der elektrotechnischen Anordnung in 
nachfolgender Weise gruppieren: 

A. Metallbad und Schlacke sind im sekundären Stromkreis parallel 
geschaltet. Diese Öfen würden also bei den Induktionsöfen die analoge 
Gruppe bilden, welche bei den direkten Widerstandsöfen die auf Seite 29 
beschriebenen Öfen von Gin darstellen. Die Schlacke liegt geschmolzen auf 
dem Eisenbad, und geht nur der prozentuelle Stromanteil durch die Schlacke, 
der sich aus der relativen Leitfähigkeit von Metall und Schlacke ergibt. 

a) Das Metallbad hat überall den gleichen Querschnitt. Diese Be- 
dingung ist natürlich nicht mathematisch genau aufzufassen, denn durch 
die Einwirkung des Metallbades und der Schlacke auf das Ofenfutter 
ergeben sich während des Betriebes von selbst Erweiterungen und 
Vertiefungen in der Schmelzrinne. Diese Querschnittsänderungen sind 
aber relativ geringe und nicht beabsichtigte. 

a) Die Primärspule ist röhrenförmig, die betreffenden Öfen 

stellen im Prinzip einen Transformator mit Röhrenwickelung vor. 

1. Ofen von Colby 1890. Tafel III. Primärspule und Schmelzrinne 
sind konzentrisch, die letztere ist aber innerhalb der Primärspule 
angeordnet. Das Magneteisen ist als Doppeljoch, der Ofen als 
Manteltransformator ausgebildet. 
2. u. 3. Ofen von Kjellin 1900, 1905. Tafel IV. Primärspule und Schmelz- 
rinne sind konzentrisch, hier ist aber die Primärspule innerhalb 
der Schmelzrinne angeordnet. Die Magneteisen sind sowohl als 
einfaches, als auch als Doppeljoch ausgeführt worden, die Öfen 
sind also entweder Kern- oder Manteltransformatoren. 

4. Ofen von Hiorth 1905. Tafel V. Die Primärspule ist zur Schmelz- 
rinne exzentrisch angeordnet. Die beiden dargestellten Ofenrinnen 
sind nur abwechselnd im Betrieb. Der von der Primärspule um- 
schlossene Kern ist fest angeordnet, während der übrige Teil des 
Magneteisens abwechselnd für die rechte oder die linke Schmelz- 
rinne verwendet werden soll. Der Ofen ist also ein Kemtrans- 
formator mit Urawickelung des äußeren Kernes. 
ß) Die Primärspule ist scheibenförmig, die betreffenden Öfen 

stellen im Prinzip einen Ofen mit Scheibenwickelung dar. 

5.- Ofen von Fekranti 1887. Tafel III. Die flachen Spulen sind ober- 
halb und unterhalb der Schmelzrinne angeordnet. Das Magneteisen 
ist als Doppel j och ausgebildet, der Ofen ist ein Manteltransformator. 

6. Ofen von Prick 1904. Tafel V. Die flache Primärspule ist oberhalb 
oder unterhalb der Schmelzrinne angeordnet. Das Magneteisen ist 
als einfaches Joch ausgebildet. Der Ofen ist ein Kemtransformator. 

b) Der Querschnitt ist an einzelnen Teilen des Schmelzbades ver- 
ringert, um den aufsteigenden heißeren Teilen des Schmelzbades eine 
gewisse Bewegungsrichtung vorzuschreiben zum Zwecke einer besseren 
Durchmischung. 

7. Ofen von Schneider-Creüzot 1903. Tafel VI. Von der Haupt- 
masse des Schmelzbades ist ein halbringfönniger Teil abgezweigt. 
Dieser wird durch Induktion erhitzt, und soll dieser heiße Teil 



Tafel m. 



Fbrranti 1887. 



COLBY 1890. 



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llAodb. d. Elektrotechnik. XI. 2. 



Verlag von S. Hirzel-Leipzig. 



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Tafel IV. 



Kjellin I. 1900. 



Kjbllin II. 1906. 





Hudb. d. Elektrotechnik. XI, 8. 



Verlag von S. Hirzei -Leipzig 



Tafel V. 



Frick 1904. 



HlBOTH 1905. 






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w^it d Elektrotechnik. XI, 2. 



Verlag von S. Hirzel-Leipzig. 



Tafel VL 



ScEMmnuKm-CwEcnft 190Sl 



Ga 1906l 





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HADdb. d. Elektrotedmik. XI, 2. 



Verlag von S. Hiixel-Leipzig. 



Tafel Vn. 



Wallin 1901 



Snydbbs 1904. 





Handb. d. Elektrotechnik. XI, 2. 



Verlag von 8. Hirzel-Leipzig. 



1. Die zo erhitzende Substanz ist selbst als Leitangswiderstand etc. 55 

des Schmelzbades in den Hauptranni kontinuierlich aufsteigen und 
durch kältere Teile ersetzt werden. Die Primärspule ist exzen- 
trisch zum Schmelzbade angeordnet, der Ofen stellt einen Kern- 
transformator dar. 

8. Ofen von Gin 1906. Tafel VI. Der Schmelzraum besteht aus zwei 
geraden, breiten Arbeitsräumen, die im Boden nach verschiedenen 
Seiten geneigt sind. Diese Arbeitsräume sind durch zwei eben- 
falls nach verschiedener Richtung geneigte Kanäle verbunden. 
Der Schmelzraum bildet also eine rechteckige Rinne mit zickzack- 
förmigem Verlauf des Bades. Die Primärspule ist konzentrisch 
zum Schmelzraum und innerhalb desselben angeordnet wie bei 
Kjellin. Der Ofen ist als Manteltransformator ausgebildet. 

B. Metallbad und Schlacke sind im sekundären Stromkreis in Serie 
geschaltet. Diese Ofen würden also bei den Induktionsöfen die analoge 
Gruppe bilden, welche bei den direkten Widerstandsöfen die auf S. 39 be- 
schriebenen Öfen von Heroült, Gibod etc. darstellen, Es geht also durch 
die Schlacke die gleiche Stromstärke wie durch das Metallbad. 

9. Ofen von Wallin 1904. Tafel Vn. Der Schmelzraum bildet eine 
vertikale, kreisförmige Rinne, welche zum größten Teil von ge- 
schmolzenem Metall, im obersten Teil von Schlacke ausgefüllt 
ist. Die Beschickung* erfolgt also durch die Schlackenschicht hin- 
durch, welche an den metallurgischen Operationen mitwirken soll. 

10. Ofen von Snydebs 1904. Tafel VU. Das Ofenprinzip ist das 
gleiche, wie bei dem Ofen von Walltn, nur ist die sekundäre 
Rinne nicht rund, sondern viereckig und besteht aus einer unteren 
horizontalen Schicht von Kupfer, zwei Seitenteilen aus geschmol- 
zenem Eisen und einer oberen horizontalen Schlackenschicht. 
Vom rein elektrotechnischen Standpunkte aus ist bei solchen Trans- 
formatoröfen vor allem zu beachten, daß bei den verhältnismäßig großen 
Querschnitten des Bades die Selbstinduktion und die Phasenverschiebung 
sehr ins Gewicht fallen und mit zunehmender Größe der Beschickung, bzw. 
zunehmendem Querschnitt des Schmelzbades ebenfalls steigen. Anderseits 
kann man mit elektrotechnisch verschiedenen Anordnungen wohl theoretisch 
gleiche Resultate erzielen. Man hat z. B. vom Standpunkte des Elektro- 
technikers darauf zu sehen, daß die einander zugekehrten Flächen der 
primären Wickelung und der Schmelzrinne möglichst nahe aneinander ge- 
bracht werden. Von diesem Gesichtspunkte aus ist also z. B. sowohl 
Scheibenwickelung als Röhrenwickelung gleich gut durchführbar. Bei 
Röhrenwickelung wird man die Primärspule am besten ins Innere der 
Schmelzrinne setzen und diese eng und tief machen, bei Scheibenwickelung 
hingegen wird man die Schmelzrinne möglichst parallel zur Primärspule an- 
ordnen und sie seicht und breit bemessen. Leider sind deraitige, mehr 
theoretische Erwägungen für die Konstruktion der in Rede stehenden Trans- 
formatoröfen nicht allein maßgebend, da die dem Hüttenmann näher liegenden 
Erfordernisse eines möglichst einfachen, billigen und sicheren Betriebes mit mög- 
lichst geringen Wärmeverlusten mehr ins Gewicht fallen und in erster Linie 
zu berücksichtigen sind. Um von diesen, den Zielen des Handbuches ferner 
liegenden Erfordeniissen der hüttenmännischen Praxis nur einige heraus- 
zugreifen, wollen wir als Beispiel ganz kurz auf die eben angeführte Gregen- 
überstellung von Röhren- und Scheiben Wickelung nochmals eingehen. 



56 ^- Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 

Bei der Böhrenwickelung kann man mit Primärspnle und Schmelzbad 
nur so nahe aneinander rücken, als es die Stärke des dazwischen liegenden 
Mauerwerks zuläßt; diese ist mit Rücksicht auf die Stabilität des Ofens und 
mit Bezug auf eine Sicherheit gegen Durchbrechen geschmolzenen Materials 
durch Fugen und Sprünge im Mauerwerk an gewisse Minimalgrenzen ge- 
bunden. Dafür hat die Röhrenwickelung den großen Vorteil der leichten 
Zugänglichkeit der Schmelzrinne beim Chargieren mit Rohmaterial. Wie 
weit man bei der Röhrenwickelung das Verhältnis zwischen Breite und Tiefe 
der Schmelzrinne variieren kann, hängt wieder von verschiedenen Umständen 
ab. Je enger und tiefer die Schmelzrinne ist, desto schwieriger ist das 
Chargieren mit festem Material, desto größer ist der Druck des flüssigen 
Materials auf das Futter und desto größer daher die Gefahr eines Durch- 
brechens des flüssigen Metalles. Die Verluste durch Wärmestrahlung nehmen 
mit dem Vertiefen der Schmelzrinne ab, die durch Wärmeleitung zu. 

Bei der Scheibenwickelung hingegen kann man, wenn die Primärspule 
über dem Schmelzbad angeordnet ist, mit den Flächen nahe aneinander 
rücken. Will man aber diesen Vorteil voll ausnützen, so kommt man zu 
ganz unmöglichen Verhältnissen bezüglich eines leichten Chargierens, abge- 
sehen davon, daß die Schmelzrinne seicht imd breit werden muß, was wieder 
die Wärmeverluste sowohl durch Strahlung als durch Leitung vermehrt. Ordnet 
man wieder die Primärspule bei Scheibenwickelung unterhalb der Schmelz- 
rinne an, so muß man ebenfalls, wenn man die elektrotechnischen Verhältnisse 
möglichst günstig wählen will, eine breite und seichte Rinne, also Wärme- 
verluste in den Kauf nehmen und ist man andererseits an gewisse Wandstärken 
im Futter gebunden, ganz abgesehen davon, daß in diesem Falle ein Durch- 
brechen von flüssigem Material die Primärspule in höherem Maße gefährdet. 

Aus diesen kurzen Andeutungen kann man schon entnehmen, daß in den 
einzelnen Fällen Kompromisse zwischen den maßgebenden Faktoren rein 
elektrotechnischer, metallurgischer und maschineller Richtung getroffen werden 
müssen, um die für den Gesamtbetrieb günstigsten Bedingungen zu erzielen. 
Die Verhältnisse komplizieren sich noch durch die in vielen Fällen vorhandene 
Notwendigkeit, die Öfen als Ganzes kippbar ausgestalten zu müssen, durch 
spezielle Anordnungen für die Kühlung der Kerne und der Primärspulen oder 
sonstige, aus den vorliegenden lokalen Verhältnissen sich ergebende Umstände. 

Die Spannung an der Primärspule kann natürlich in weiten Grenzen 
schwanken. Man wird sie aber in der Regel unter Berücksichtigung einer 
entsprechenden Betriebssicherheit möglichst hoch wählen, um ihr sowohl 
aus ökonomischen als rein technischen Griinden keine zu großen Abmessungen 
zu geben. 

Von einer endgültigen Einführung der Induktionsöfen in die Stahl- und 
Eisenindustrie kann man bisher nur bei den KJELLiNschen Öfen und jenen 
von RöCHLiNG-RoDENHAUSEB Sprechen, welche in einer Reihe von Anlagen 
in Deutschland, England, der Schweiz, Schweden, Österreich, Spanien, Belgien, 
Italien etc. teils im Betrieb, teils im Bau sind. 

Die ersten Versuche mit diesem System wurden von Kjellin im Jahre 
1900 in Gysinge durchgeführt, wo die Gysinge Aktiebolaget früher 
einen alten Holzkohlenhochofen und eine Wallonschmiede betrieb und an 
diese ein Elektrostahlwerk angliederte. Diese Anlage wird heute noch für 
die Herstellung von Qualitätsstahl von der MetallurgiskaAktiebolaget 
in Stockholm betrieben. 



1. Die za erhitieii<ie Sabstmnz ist selbst als Leitungswideistand etc. 57 

Die nrsprün^liclie Form des KJTELLix-Ofeii ist in den Figuren 56 und 57 
dargestellt.^) Die Seknndiurwickelung des Ofentransformators besteht aus der 
kreisförmigen Binne Ay welche den SchmeLznraom des Ofens bildet. Dieser 




Fig. 57. 




KjSLLiNBcher Induktionsofen, ursprüngliche Ausführung. 



wird durch die Deckel B^ welche die Form von Ringsektoren aus feuerfesten 
Ziegeln mit Flacheisenarmatur haben, abgedeckt. C ist der aus weichen 
Eisenblechen mit Papierisolation zusammengesetzte Kern, D die primäre 



1) Enoblhabdt, Das Kjellinsche Verfahren zur elektrischen Erzeugung von Stahl. 
Stahl und Eisen 1905, Nr. 3, 4, 5. 



58 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



Spule aus isoliertem Kupferdraht. Der dargestellte Ofen ist für eine Kraft- 
aufnahme von circa 170 KW bestimmt und wird mit einphasigem Wechsel- 
strom von 3000 Volt und 15 Perioden betrieben. Der cos (p schwankt 
zwischen 0*8 bis 0*68 je nach dem Einsatzgewicht, bzw. dem Schmelzquer- 
schnitt. Der Kern und die Spule werden sowohl durch Preßwind als durch 
einen zwischen Primärspule und Ofenmauerwerk angebrachten induktions- 
freien Mantel aus Messingblech für Wasserkühlimg gekühlt. 

Fig. 58. 




Transformaioreiöen samt PrimärHpule und Staubkappen für lÜOO pferdige KjELLiN-Ofen. 

Fig. 58 zeigt ein von der Siemens & Halske A.-G. geliefertes und von 
den SiEMENS-ScHUCKERT-Werken gebautes Transformatoreisen samt Primär- 
spule und Staubkappen für einen 1000 pferdigen Ofen. Das Gewicht beträgt 
einschließlich Primärspule ca. 40 Tonnen, das Maß von Jochmitte zu Joch- 
mitte 2500 mm. Die Primärspule ist für eine Spannung von 4800 Volt bei 
5 Perioden und 736 KW bei cos q) bis 0*63 herunter dimensioniert. 

Bei der ursprünglichen Gysinger Ausführungsform ist der Ofen auf ent- 
sprechende Stützmauern gelagert und oben zu einer Art Bühne mit Geländer 



i. Die zu erhitzende Substanz ist selbst als Leitungs widerstand etc. 



59 



für Chargieren f Probenahme etc. ausgebildet. Die Entleerung des Ofens 
erfolgt durch ein vorderes Abstichloch. 




Wie schon erwähnt, steigt bei den Induktionsöfen mit zunehmendem Bad- 
querschnitt, bzw. Einsatzgewicht die Selbstinduktion und die Phasenver- 
schiebung. Diesen beiden Umständen arbeitet Kjellin durch Verminderung 
der Periodenzahl entgegen. Beispielsweise arbeitet der erwähnte 170 Kilo- 
wattofen in Gysinge mit 15 Perioden, ein in der Schweiz betriebener Ofen 



60 



J. Technische Anwendongen der Widerstandserhitzung. 



für 450 KW mit 11 Perioden, ein in Deutschland aufgestellter Ofen für 
736 KW mit 5 Perioden. Die Fig. 59 zeigt einen Generator für einphasigen 



? 



>5 
ö 

3 



3 



3 



o 

2 

Qu 
O 







Wechselstrom, der von den Siemens-Schuckert- Werken für eine von der 
Siemens & Halske A.-G. gelieferte 1000 pferdige KJELLiNsche Elektrostahl- 
anlage gebaut wurde. 

Der Generator ist für eine Leistung von 1188 K.V.A. bei cos <jp = 1 — 0*63 
und 4800 Volt bei 5 Perioden gebaut. Die Erregermaschine mit einer Leistung 



Tafel Vm. 



Verlag yon S. Hirzel-Leipzig. 



Tafel IX. 




^'V.^^ ' W/^°-^^-i^..? ^ ^-^V 




Verlag von S. Hirzel-Leipzis. 



1. Die zu erhitzende Substanz ist selbst als Leitungswiderstand etc. 



t>l 



von 35 KW wird mittels Riemen von der Dynamowelle ab angeti-ieben. 
Diese Antriebsart der Erregermaschine wurde in diesem Falle deshalb ge- 
wählt, um später an die Dynamowelle eine Gasmaschine als Reserve an- 
kuppeln zu können. 

In den Tafeln VUI und IX ist eine neuere Anordnung eines feststehenden 
KJELLiN-Ofens für 175 KW dargestellt, bei welcher das Mauerwerk durch 




Kippbarer KjELLiN-Ofen für elektrischen Antrieb. 

eine entsprechende Eisenkonstruktion ersetzt ist. Tafel VIII zeigt den Ofen 
allein, samt Gießpfanne. Tafel IX die Gesamtanordnung mit Bedienungs- 
plateau, Materialaufzug, Bedienungstreppe und Gießgrube. Gegenüber dem 
ursprünglichen, in den Figuren 56 und 57 dargestellten KJELLiN-Ofen zeigt 
diese Neuanordnung, abgesehen von der eisernen Tragkonstruktion, die Ver- 
wendung zweier Abstichlöcher in verschiedener Höhe, von denen das eine 
obere bei kontinuierlichem Betrieb nur zum teilweisen, das untere zum voll- 
ständigen Entleeren des Ofens dient, wenn z. B. das Futter neu zugestellt 
werden soll. 

Die Zusammensetzung des Futters richtet sich je nach dem Material, 
welches verarbeitet werden soll. Geradeso wie im Martinofen oder im 
Konverter kann auch im Induktionsofen entweder saures oder basisches Aus- 
fütterungsmaterial genommen werden. In der Regel besteht das Futter aus 
einem gemauerten Teil aus feuerfesten Ziegeln und einem gestampften Teil, 



62 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



in welchem durch Verwendung entsprechender Stampfschablonen die Schmelz- 
rinne ausgespart wird. 

Bei den für deutsche Verhältnisse in den überwiegenden Fällen in Frage 
kommenden basischen Zustellungen wird in der Regel Sintermagnesit ver- 
wendet, der durch gebrannte Magnesia, Ton oder sonstige Zusätze zu einer 
plastischen, stampfbaren Masse geformt wird. Vor der Inbetriebsetzung muß 
das Futter durch Einlegen von Eisenringen, die ebenfalls durch Induktion 
erhitzt werden, ausgetrocknet werden. Bei dem älteren Gysingeofen hatte 
die Schmelzrinne, wie aus Figur 56 ersichtlich ist, parallele Wände mit ab- 
gerundetem Boden, während bei den neueren Anordnungen, wie aus Tafel VIII 
zu ersehen ist, der Querschnitt der Rinne sich nach oben erweitert, wodurch 
das Chargieren und das Ausbessem der Seitenwände während des Betriebes 

Fig. 62. 







Kippbarer KjELUN-Ofen für elektrischen Antrieb. 



erleichtert wird. Die Chargierdeckel werden bei dem ursprünglichen Ofen 
in Gysinge von Hand bedient. Bei neueren Öfen verwendet man entweder, 
wie aus Tafel VIII ersichtlich ist, Hebestangen, die mittels Kette gegen einen 
am Magneteisen befestigten, drehbaren Ausleger gestützt werden, oder bei 
ganz großen Öfen einen aufgesetzten Drehkrahn, wie ein solcher aus Fig. 60 
ersichtlich ist. 

Kleinere Öfen und speziell solche, welche mit längerer Chargendauer 
arbeiten und bei denen keine größeren Schlackenmengen während des Be- 
triebes erzeugt werden, können feststehend gebaut werden, wie der in den 
Tafeln VHI und IX dargestellte Typ. 

Handelt es sich dagegen um größere Einsatzgewichte, kurze Chargen- 
dauer oder größere Schlackenmengen, soll der Ofen also rasch abgegossen 
oder ganz entleert werden, so werden die Öfen kippbar eingerichtet. Der 
Kippantrieb kann natürlich beliebig sein, sowohl rein mechanisch, als elek- 
trisch oder hydraulisch. 

In den Figuren 61 und 62 sind schematisch zwei Anordnungen für 
elektrischen Antrieb wiedergegeben. 



1. Die za erhitzende Substanz ist selbst als Leitungswiderstand etc. 



63 



Eine Ansicht der Kippvorrichtung des in der Figur 61 schematisch dar- 
gestellten 1000 pferdigen Ofens zeigt Fig. 63. Von den beiden Drehstrom- 







s 

.2* 

M 
O 
6C 



60 

G 

a 



o 
> 

i2 









motoren dient einer als Reserve. Jeder Motor leistet ca. 18 effektive PS. 
bei 50 Perioden und 400 Volt. Die Motoren sind vollständig gekapselte 
Drehstrommotoren mit Schleifringanker. Als Sicherheitsvorrichtungen sind 
Hubbegrenzungsschalter und Bremsmagnete eingebaut. Der Kontroller für 
den Kippmotor ist in dem Schalterhäuschen der Ofenschaltanlage eingebaut 



64 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



und wird mittels Seilzügen von der Schaltsäule, welche auf der Plattform 
steht, betätigt. Das Gesamtgewicht des Ofens einschließlich Ofenarmatur, 




cpq' 

2 



Ofenfutter und elektrischen Teil beträgt 120 Tonnen bei einem Chargen- 
gewicht von 8500 kg. 

Bei der zweiten in Fig. 62 schematisch dargestellten Kippvorrichtung 
erfolgt das Kippen des Ofens durch Elektromotor, Zahnrad mit Stange und 
Kugellagerung. 

Auch bei den kippbaren Öfen ist in der Regel, um gegen plötzliches 



1. Die za erhiUende Substanz ist selbst als Leitungswiderstand etc. 



65 



Versagen der Kippvorrichtung geschützt zu sein, eine Entleerung durch 
Abstich vorgesehen. So kann man z. B. aus den in Fig. 64 und 65 wieder- 
gegebenen Ansichten eines kippbaren KJELLIN-Ofens für 450 KW sowohl 







die Gießschnauze für Kippbetrieb als die beiden verschieden hohen Abstich- 
Öffnungen, die obere für teilweises, die untere für vollständiges Entleeren 
der Schmelzrinne ersehen. 

In Fig. 66 ist im Grundiiß die allgemeine Disposition der Elektrostahl- 

Handb. d. Elektrotechnik. XI, 2. 5 



66 



1. Technische Anwendnngen. der Wideratan'dserhitsang. 



anläge in Gysinge wiedergegeben. Die örtliche Disposition ändert sich natürlich 
sehr nach der Betriebsart, dem verwendeten Rohmaterial etc. Die dargestellte 
Anlage verarbeitet nur kaltes - Rohmaterial (schwedisches Roheisen und 

Fi«. 66. 




DffiOfiBöe 



Gefüllte 
'•Coqninpn 



oooom 



Tertigc Jngots 



Lager für fertige Jngots. 
(kleine) 



Wagof. 
Jngots 



Lager für fertige Jngots. 
^groiSe) 




Disposition einer KjBLLisschen Elektrostalanlage. 

Schrott) in einem feststehenden Ofen auf Stahlblöcke. Der Ofen . wird also 
im normalen Betrieb nie ganz entleert, sondern nur ein Teil abgestochen 
und neues Rohmaterial nachchargiert. 

Hüttenmännisch kann man die Induktionsöfen am besten mit einem 
elektrisch geheizten Tiegel vergleichen, der aber derartige Dimensionen hat, 
daä man die Vorzüge des im gewöhnlichen Tiegelofen nur im kleinen durch- 
führbaren Tiegelschmelzens mit Operationen der Eisenhüttentechnik kom- 



1. Die Ett ^bitzende Sabstanz ist selbst als Leitungsviderstand etc. 



67 



binieren kann, die man wegen det großen, zu bewältie^enden Chargengewicbte 
nur im Siemens-Martinofen oder im Konverter durchführen kann. Man kann also 
auch im Induktionsofen die verschiedensten Varianten der Stahldarstellung 
durchführen, wie das Schrottverfahren, also das Zusammenschmelzen von reinem 
Roheisen und Schrott unter gleichzeitiger Herabsetzung des Kohlenstoffgehaltes 
durch einfache Verdünnung ; das Frischen von Roheisen mit Erz ; das Fertig- 
raffinieren von im Martinofen oder im Konverter vorraffiniertem Material usw. 
Als Beispiele für den Arbeitsgang am KJELLiNschen Ofen seien nach- 
stehend zwei Chargen vom Gysinger Ofen mit verschiedener Arbeitsweise 
wiedergegeben : ^) 

a) Charge von Roheisen, Schrott und Erz (Briketts). 

Chargendauer: 6Va Stunden 

Einsatz: 661 kg weißes Roheisen 
200 „ Stahlschrott 
100 „ Briketts 

50%iges Ferrosilizium 



8 

7 

0-03 



80, 



Ferromangan 



Aluminium. 

b) Charge von Roheisen und Schrott. 

Chargendauer: 5 Stunden 

Einsatz: 415 kg weißes Roheisen 
623 „ Stahlschrott 







Tabe 


lle XX. 


Zeit 


Strom 


BemerkuDgen 




KW 


KWStunden 




5»« 


12Ö 





'/s Roheisen eingesetzt 


600 


145 


67-50 


— 


eso 


160 


76-25 


— 


700 


170 


8250 


Das letzte Drittel Roheisen und den 
Schrott zugesetzt 


7 so 


170 


8500 


— 


800 


165 


83-75 


Gut flüssig 


gto 


165 


82-50 


Briketts zugesetzt 


900 


165 


82-50 


— 


9 so 


165 


82-50 


Briketts zugesetzt 


10<>o 


165 


82-50 


— 


10«» 


165 


82-50 


Briketts zugesetzt 


11«» 


165 


82-50 


■~ 


11 so 


165 


82 50 


— 


12 00 


180 


73-75 


Ferrosilizium- und Ferromangan- 
Zusatz. Abgestochen 



6'/, St. — 



1046-25 



1) Ibbotsok, Der elektrische Stahlschmelzofon von Kjellin. Metallurgie 1906. 

in. Heft 15. 

5* 



68 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitznng. 



2 
8 



50%ige8 Ferrosilizium 
80 „ „ Ferromangan 
Aluminium. 



0-03 

Tabelle XXI. 



Zeit 


Strom 


Bemerkungen 




KW 


KWStunden 


700 


125 


— 


Sämtliches Roheisen und Hälfte 
Schrott 


7 80 


145 


67-50 


— 


goo 


155 


75-00 


— 


8 so 


160 


78-75 


Zweite Hälfte Schrott 


900 


165 


81-25 


— 


9S0 


170 


83-75 


— 


1000 


165 


83-75 


Gut flüssig 


10 »0 


165 


8250 


— 


1100 


165 


82-50 


— 


1180 


165 


82-50 


— 


12 00 


135 


75-50 


Ferrosilizium- und Ferromangan - 
Zusatz. Abgestochen 


5 St. 


— 


79800 





Die wichtigsten Rohmaterialien und der erschmolzene Stahl hatten die 
nachstehende Zusammensetzung. 

Tabelle XXH. 



1 


Weißes Roheisen 
von Herräng 


Briketts 


Stahlblöcke 


Gesamtkohlenstoff 1 


4-00 % 


50-00 o/o 


0-40-2-00 % 


Sillcium 


015 „ 




0-12 «/. 


Kieselsäure 


— 


1100 „ 


— 


Mangan 


018 „ 


nicht bestimmt 


0-34 , 


Schwefel i 


0-010 „ 


0-010 «Vo 


0012 „ 


Phosphor 


0012 „ 


0006 „ 


0014 „ 


Kalk 


— 


2-60 ^ 


— 


Tonerde 


— 


0-50 „ 


— 



Eisen 



nicht bestimmt nicht bestimmt nicht bestimmt 



Das Futter war basisch und bestand aus Magnesit. Es hielt mit Brikett- 
zusatz im Durchschnitt fünf, ohne diesen im Durchschnitt 7 Wochen. 

Bezüglich sonstiger metallurgischer Angaben sowie der chemischen und 
mechanischen Eigenschaften von im KJELLiN-Ofen erzeugtem Stahl sei auf 
die neueren Veröffentlichungen von Engelhardt,^) Häkden^) und Röchling*) 
verwiesen. 



1) Engblhabdt, Das Kjellinsche Verfahren zur elektrischen Erzeugung von Stahl. 
Stahl und Eisen, 1905, Nr. 3, 4, 5. 

2) HiBDÄN, Steel Making in Electric Induction Furnaces. Sheffield Society of 
Engineers and Metallurgists 1906. 

ä) RöcHLiNO, Über die Fortschritte in der Elekrostahl-Darstellung. Stahl und 
Eisen 1907, Nr. 3. 



1. Die zu erhitzende Substanz -ist selbst als Leitnngswiderstand etc. 



69 



Der Eraftverbrauch im Induktionsofen pro Tonne Fertigprodukt hängt 
natürlich in erster Linie von der Größe des Ofens ab , da mit zunehmender 
Ofengröße die Verluste an Wärme durch Leitung und Strahlung abnehmen. 
Femer hängt natürlich der Kraftverbrauch enge mit der Art des durch- 
geführten Verfahrens zusammen , da es nicht gleichgültig ist, ob der Ofen 
etwa vorgeschmolzene Rohmaterialien einfach eine Zeitlang auf einer be- 
stimmten Temperatur erhalten oder kalt eingesetzte Rohmaterialien bis zur 
Schmelztemperatur erhitzen und auch noch die Schmelzwärme liefern soll oder 
endlich, wie beim Frischen, auch nichtmetallische Zusätze noch auf Reaktions- 
temperatur bringen und eventuell erforderliche Reaktionswärme liefern solL 

Die Schaulinien in Fig. 67 geben ein annäherndes Bild über die Ab- 
nahme des Stromverbrauches mit zunehmender Ofengröße. Die Kui'ven 

Fig. 67. 




w 

o 
g300 

200 

100 

Q 

00 



gx£SiälSSimSSgSl«^^iü 



u_ 



T 



ZOO 300 400 500 

h'.lo - Warr 3->n Of«n 



beziehen sich auf das Zusammenschmelzen von reinem Roheisen und Schrott 
und zwar einmal für geschmolzenes und einmal für kaltes Roheisen. 

Beim Frischen mit E]rz ist der Kraftverbrauch natürlich größer und be- 
trägt Z..B. bei dem 170 KW-Ofen in Gysinge ca. 1200 KW*» pro Tonne Stahl. 

Bei Verwendung von unreinem Rohmaterial, in welchem Falle nicht wie 
in Gysinge gearbeitet werden kann, sondern vollständig heruntergefiischt 
und dann rückgekohlt werden muß, benötigte Röchling (L c.) im kleinen 
Ofen von 300 kg Einsatz ca. 600 KW*» auf die Tonne. Hierzu muß aller- 
dings bemerkt werden, daß sich diese Zahlen nicht auf einen reinen, sondern 
einen kombinierten Induktionsofen beziehen. Der Kraftverbrauch sinkt noch 
weiter, wenn man im Ofen das geschmolzene Material nur kurze Zeit auf 
bestimmte Temperatur erhitzen will, also z. B. Operationen durchführen will, 
die dem Abstehen im Tiegel analog wären. 

KJELLiNsche Induktionsöfen für Zwecke der Industrie sind bisher von 
60 bis 736 KW mit Einsatzgewichten von einigen Hundert bis über 8000 kg 
gebaut worden. Bei kleineren Öfen steigt der Kraftverbrauch so stark, daß 
sie für praktische Zwecke kaum in Frage kommen. Das schließt natürlich 
nicht aus, daß man kleinere Öfen für spezielle Versuchszwecke bauen kann. 
So stellt z. B. Fig. 68 einen solchen Laboratoriumsofen von 15 KW dar, der 
von der Gröndal-Kjellin-Co. gebaut und in Sheffield ausgestellt wurde. 

Von den übrigen, in der Übersicht über die Induktionsöfen angeführten 
Systemen ist ein Teil noch in der Erprobung begriffen. So sollen z. B. 



70 I- Technische Anwendungen dar Widerstandserbitzung. 

FRiCKsche Öfen in Deutschland und England, die von Hiobth und Walmn in 
Schweden, von Gin in Frankreich und von Colby in Amerika in Probe- 

Fig. 68. 



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Induktionsofen für Laboratoriumszwecke der Gröndal-Kjellin-Co. Kraftverbrauch 15 KW. 

anlagen im Bau sein. Über auch nur versuchsweise Ausführungen der Öfen 
von Feeranti, Schneider-Creuzot und Snyders ist dem Verfasser nichts be- 
kannt geworden. 



2. Die zu erhitzende Substanz befindet sich mit einem 
elektrisch geheizten Widerstand in Berührung. 

A. Der Widerstand besteht aus einem zusammenhängenden Leiter. 

a) Heiz- und Kochvorrichtungen und sonstige häusliche und 
gewerbliche Anwendungen. 

Wenn auch die beiden Hauptgruppen der in diesem Kapitel zur Sprache 
kommenden Anwendungen der Widerstandserhitzung, das elektrische Kochen, 
also die Erhitzung flüssiger Körper, einerseits und die elektrische Heizung 
des Raumes andererseits verschiedene Ziele darstellen, so lassen sie sich 
doch nicht ganz getrennt behandeln, da in den meisten Fällen die gleichen 
Konstruktionsprinzipien sich für beide Zwecke anwenden lassen. 

Die Verwendung elektrischer Energie für Heiz- und Kochzwecke ist 
verhältnismäßig jüngeren Datums, und selbst heute, wo bei der immer zu- 
nehmenden Verwendung des elektrischen Lichtes die Zentralen in den meisten 
Fällen zu ununterbrochenem Betrieb übergegangen und dadurch gezwungen 
sind, Verwendungen für den Tagesstrom zu ermäßigten Preisen zu suchen, 
kann man noch nicht von einer umfangreicheren oder gar allgemeinen Ein- 



2. Die zu erbätzende Substanz befindet eicb mit einem elektrisch etc. 71* 

führung des elektrischen Heizens und Kochens sprechen. Beide Verwendungs- 
arten bieten bei den. meistens noch herrschenden Strompreisen nur demjenigen 
die Möglichkeit der Anwendung, der sich nicht scheut, die gegenüber Kohleur 
und Gasheizung gewiß «nicht abzuleugnenden Vorteile und Annehmlichkeiten 
in bezug auf größere Reinlichkeit, stete Betriebsbereitschaft, hygienische 
Überlegenheit usw. durch erhöhte Betriebskosten zu bezahlen. Damit soll 
natürlich nicht gesagt werden, daß bei -niederen Strompreisen sich nicht auch 
ökonomisch in jeder Beziehung zufriedenstellendere Verhältnisse ergeben 
können. 

Die Verwendung der elektrischen Erhitzung für Koch- und Heizzwecke 
ist auf ihi*e ersten Anfänge wohl kaum zurück zu verfolgen. Mit der fort- 
schreitenden Einführung der elektrischen Glühlichtbeleuchtung sind gewiß 
einzelne Fälle der Verwendung von Glühlampen für Heizzwecke Hand in 
Hand gegangen. Wie oft hat z. B. der Verfasser im Laboratorium Glühlampen 
gesehen , die bis in die Nähe der Fassung in Flüssigkeiten eingetaucht 
wurden, um diese auf bestimmte Temperaturen zu bringen oder zu erhalten. 

Auch die Vorführungen auf den elektrischen Ausstellungen in München 
1882 und Wien 1883, bei welchen Wasser durch Heizspiralen aus Platin- 
draht, die entweder direkt in das Gefäß oder um dieses herumgelegt waren, 
zum Sieden gebracht wurden, kann man nur als Demonstrationsversuche 
bezeichnen. 

In Deutschland wurden erst 1883 bis 1885 die ersten elektrischen Sieder, 
Lötkolben und Öfen für Raumbeheizung von Otto Schulze in Straßburg 
fabrikationsmäßig hergestellt. Von diesem Zeitpunkte an wurde dem Gegen- 
stand von verschiedener Seite erhöhte Aufmerksamkeit geschenkt , so daß 
z. B. schon 1893 auf der Chicagoer Ausstellung das Gebiet eine nicht zu unter- 
schätzende Vertretung und Beachtung fand. Heute haben wir schon eine 
ganze Reihe mehr oder weniger scharf abgetrennter und zu einem hohen 
Grad der Vollkommenheit gebrachter Systeme zur Verfügung. 

Eine Gliederung des Gebietes wäre zunächst nach der Art der Ver- 
wendung durchführbar in 

1. Kochapparate, also Apparate zum Erhitzen von Flüssigkeiten für 
Bereitung von Speisen usw. Diese können unterteilt werden in: 

a) Apparate, bei denen die Heizung der Flüssigkeit von innen aus, 
also durch in die Flüssigkeit eingetauchte, elektrisch geheizte Körper, 
sog. „Sieder", erfolgt. Bei diesen Apparaten ist die Ausnützung der 
Energie am besten. 

ß) Apparate, hei welchen die die Flüssigkeit enthaltenden Gefäße von 
außen mit Heizkörpern umgeben sind, so daß diese indirekt erst 
ihre Wärme an die Flüssigkeit abgeben. Diese Gruppe umschließt 
die meisten der gebräuchlichen elektrischen Kochapparate. 

y) Apparate, bei welchen die Heizkörper zunächst auf eine Heizplatte 
(Rechaud) wirken, auf welche erst die Gefäße gestellt werden, welche 
die zu erhitzende Flüssigkeit erhalten. Da der Heizkörper in diesem 
Falle seine Wärme erst durch zwei Zwischenglieder an die zu er- 
hitzende Flüssigkeit abgibt, so sind die Verluste durch Strahlung 
und Leitung am größten, der thermische Nutzeffekt der Vorrichtung 
ist also schlechter als bei den Gruppen a und ß. 

2. Apparate für Raumheizung, also elektrische Zimmeröfen, Heiz- 
körper für Eisenbahn- und Straßenbahnwagen, Schaufensterwärmer usw. 



72 I- TechniBche Anwendungen der Wideratandserhitzung. 

3. Apparate für sonstige gewerbliche und häusliche An- 
wendungen, wie Zigarrenanzünder, Brennscheren wärmer , Lötkolben, 
Bügeleisen usw. 

Mit Rücksicht auf das eingangs Gresagte empfiehlt es sich für unsere 
Zwecke, die in Frage kommenden Apparate eher nach dem zur Anwendung 
gelangenden Heizprinzip zu gliedern, und behalten wir zu diesem Zwecke 
am besten das von Hebpke^) in seinen bezüglichen Veröffentlichungen auf- 
gestellte System bei. Der Genannte, an dessen Ausführungen der Verfasser 
sich speziell bei der Besprechung der Apparate für Raumbeheizung im 
wesentlichen anlehnt, teilt die elektrischen Heizkörper, welche auf dem 
Prinzip der Widerstandserhitzung beruhen, in nachstehende Gruppen ein: 

1. Heizkörper mit blanken, nicht isolierten Leitern. 

2. Heizkörper mit isolierten Leitern. 

3. Leuchtende Heizkörper. 

4. Heizkörper, deren Erwärmung durch Wirbelströme und Hysteresis 
erfolgt. 

In die vorstehenden Gruppen lassen sich alle teils zur praktischen An- 
wendung gelangten, teils nur in Vorschlag gekommenen Heizkörper mit Wider- 
standßerhitzung mehr oder weniger scharf einreihen. 

1. Heizkörper mit blanken, nicht isolierten Leitern. 

Derartige Ausführungen kommen nur für Heiz-, nicht aber für Kocli- 
zwecke in Betracht. Sie stellen die älteste technische Form von Heiz- 
apparaten dar, welche darin bestand, daß man blanke Drähte einfach ge- 
spannt oder in Spiralform über auf einem entsprechenden Gestell befestigte 
Isolatoren führte. Dieses Verfahren hat sich trotz seiner Einfachheit als 
nicht sehr brauchbar erwiesen, da die Drähte sich beim Erwärmen ausdehnen 
und aus diesem Gninde, insbesondere bei Stoß, leicht zu Kurzschlüssen, 
Durchbrennen der Drähte und Durchschmelzen der Sicherungen Veranlassung 
geben. Um diesem Übelstande abzuhelfen, muß man entweder die einzelnen 
Drähte oder Spiralen sehr weit voneinander abstehen lassen, was die Ober- 
fläche der Heizkörper sehr vergrößert, oder Asbestschnüre durch die Draht- 
spiralen ziehen. Doch auch dieses Mittel ist nicht sehr empfehlenswert, da 
Asbest in Berührung mit der an den glühenden Drähten sich bildenden 
Oxydschicht leicht verschlackt. 

Als Material für die Widerstandsdrähte wählt man Legierungen von 
hohem Widerstand, wie die verschiedenen als Nickelin, Neusilber (Argenlan), 
Kruppin, Konstantan usw. bekannten Legierungen des Nickels mit anderen 
Metallen. Einzelne dieser Legierungen werden auch anstatt in Drahtform, 
mit rechteckigem Querschnitt in Bandform speziell für Heizzwecke in den 
Handel gebracht. 

Bezüglich der chemischen Zusammensetzung dieser Legierungen sind in 
der nachstehenden Tabelle XXIII S. 73 einige Beispiele angeführt. 

Über den Widerstand und Temperaturkoeffizienten einiger dieser Le- 
gierungen, sowie über die zulässige Belastung geben im Nachstehenden 
einige Tabellen der betreffenden Fabrikanten Aufschluß. Hierzu ist zu be- 
merken, daß die angegebenen Maximalbelastungen so bemeHsen sind, daß die 



1) Hbepke, Die elektrische Raumheizung. Halle a. S. 1904. Verlag Marhold. 



2. Die zu erhitcende SubeitäiiK befindet sich mit einem elektriBch etc. 73 

Tabelle XXm. 





Kupfer 


Zink 


Nickel 


Eisen 




•/o 


•/o 


0' 

/o 


•/• 


Nickelin: 


61-6 


19-7 


18-6 


0^ 




54-6 


20-4 


24-6 


0-5 


Neoffilber: 

(Argentan) 


60^ 


26-4 


140 


0-4 


Konstantan: 


600 


— 


4&0 


— 




54-0 


— 


46-0 


__ 



Widerstäade bei normalen Abküblungsverhältnissen nicht zum Glühen kommen 
und ein Durchschmelzen erst bei der 2- bis 3 fachen Stromstärke eintritt.^) 

a) Widerstandsdrähte von Dr. Geitners Argentanfabrik, 
Auerhammer bei Aue i. S. 

Nickelin Bheotan ExtraPrima 
Widerstand pro 1 m Länge und 1 qmm 

Querschnitt ß 0*40 0-473 0'300 

Temperaturkoeffizient pro 1 ® C + 0-022 % + ^'023 % + 0-035 \ 

des Anfangswertes. 
Tabelle XXIV. 



Durchmesser 


Querschnitt 
cmm 


Abgerundetei 


Widerstand pro 1 m Draht 
m Si 


mm 


Nickelin 


Rheotan 


Extra-Prima 


0-10 


0O08 


51 


60 


38 


0-20 


0031 


13 


15 


10 


0-30 


0O71 


5-6 


6-7 


4-2 


0-40 


0-126 


3-2 


37 


2-4 


0-50 


0-196 


2-0 


24 


1-5 


0« 


0-283 


1-41 


1-67 


106 


0-70 


0-385 


1-04 


1-23 


0-78 


080 


0-503 


0-79 


0-94 


059 


OW 


0-636 


0-63 


0-74 


0-47 


1-00 


0-786 


0-51 


0-60 


0-38 


1-20 


1131 


0-35 


0-42 


0-26 


1-40 


1-539 


0-26 


0-31 


0-20 


1-60 


2-009 


0-199 


0-235 


0-149 


1-80 


2-545 


0-157 


0*186 


0-118 


2-00 


3142 


0-127 


0-150 


0O95 


2-20 


3-801 


0-105 


0-124 


0O79 


2-40 


4-524 


0088 


0105 


0-066 


2-60 


5-309 


0075 


0O89 


0O57 


2-80 


6-158 


0O6Ö 


0-077 


0O49 


3-00 


7-069 

von UPPBNBOBIJ 

München. 


0O67 
r, Deutscher E 


0O67 
Jdender fftr El 


0O43 


1) Ausgezogen 
Verlag Oldenbonrg, 


ektrotechniker 1907. 



74 



I. Teohnifche Anwendungen der WiderstandBerhitzung. 
Tabelle XXV. 



Nickelindraht 


Nickelinstreifen 0*3 mm stark 


Durchmesser 


Maximal- 
belastung 


Breite 


Widerstand 
pro 1 m 


Maximal- 
belastung 


mm 


Amp. 


mm 


Q 


a 


0-2 


1-6 


10 


0133 


40 


0-4 


3 


15 


0-0899 


60 


0-6 


6 


20 


00667 


80 


0-8 


7 


25 


00533 


95 


1-0 


10 


30 


00444 


HO 


1-25 


15 


35 


0-0381 


130 


150 


23 


40 


0-0333 


145 


1-7Ö 


30 


45 


0-02% 


160 


200 


38 


50 


0-0267 


175 



b) Widerstandsdrähte von Fleitmann, Witte & Co. in Schwerte. 

Tabelle XXVI. 









abgerundeter Widerstand i2 




Widerstands* 


Änderung des 
Widerstandes 


pro 1 m Draht bei 




koefflsient bei 


mm Durchmesser 


Marke 


20« C in 

Mikrohm- 

cm 


durch 
1« Temperatur- 
erhöhung 


0-2 0-4 0-6 1 08 1.0 




qmm Querschnitt 








0-031 0126 


0-283 0-503 


0-785 


Superior 


860 


+ 0<X)072 


2707 


6-80 


3-04 1-70 


109 


Konstantan 


50-2 


-O-OOOOll 


1613 


400 ' 1-79 . 1-00 


0O4 


Nickelin I 


43-6 


+ 0000076 


1420 


3-58 156 


0-87 


0-56 


r 11 


33-9 


+ 0O00168 


10-99 


2-70 , 1-20 


0-67 


0-46 


Neusilber 


38-8 


+ 0-000187 


12-59 


310 


1-38 


0-77 


0-50 



Tabelle XXVH. 



Marke 


Maximalbelastung in Ampere bei mm Durchmesser 




0-5 


0-76 


1-00 


1-50 


2-00 


2-50 


Snperior 
Konstantan 
NickeUn I 
Neusilber 


2-2 
5-7 

6*4 
5-9 


4-8 
7-8 
8-8 
90 


70 

9-9 

110 

12-5 


120 
14-5 
160 
190 


180 
24-5 
270 
27-5 


27 

38 
44 
39 



An Ausführungsformen von Heizkörpern mit blanken, nicht isolierten 
Leitei-n wären die nachstehenden anzuführen: 

1. Die Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft, Berlin hat, 
um die beim Ausdehnen des Heizdrahtes in der Wärme auftretenden Kurz- 



2. Die zu erhitzende Substanz befindet sich mit einem elektrisch etc. 



75 



Schlüsse zu vermeiden, federnde Spannvorrichtungen eingeführt und hält 
einen ziemlich weiten Abstand, ca. 10 mm, zwischen den Heizdrähten jein. 
Es steigt damit der Raumbedarf. Ein neuerer Heizregister der genannten 
Firma ist in Fig. 69 dargestellt. 

Fig. 69. 




für Straßenbahnen 
Fig. 70. 




für Schaufenster 
Heizregister der Allgemeinen Elektrizitäts-Ges. Berlin. 

Der Raumbedarf kommt bei der nahezu ausschließlichen .Verwendung 
dieser Heizregister für Straßenbahnzwecke nicht sehr in Betracht. In ähn- 
licher Ausführung, nur mit vermehrter Längendimension gegenüber der 
Breite, werden derartige Heizregister auch als Schaufensterwärmer (Fig. 70) 
verwendet. 

Über ihre älteren Heizregister gibt die ausführende Firma die nach- 
stehenden Unterlagen. 

Tabelle XXVHI. 



Heizregister 
für 


Ausführung ^^^^^ 

1 


Watt- 
verbrauch 


Spannung 
Volt 


Gewicht 
kg 


Heiz- 
kraft 
für cbm 


Straßenbahnen 


Zum Befestigen 
unter den Sitzen 
der Wagen. Eisen- 
rahmen mit Schutz- 
mantel aus per- 
foriertem Eisen- 
blech. 


Stück 


1600 


500 


20 


8 




de. mit 2 Heiz- Stück 
stufen zu 750 Watt 


1600 


250 


20 


8 


Schaufenster 


Länge V»— 3 m bei 

150 mm Breite 

1 


laufenden 
Meters 


330 


110 
u. 
120 


5 





2. Kummler & Co., Aarau-Luzern haben auch bei einfacher Aus- 
föhiimg der Heizdrälite in Spiralform Ofenkonstruktionen in den Handel 



76 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzang. 



gebracht, die sich trotz der gefürchteten Kurzschlüsse zwischen den einzelnen 
Spiralen an zahlreichen Stellen im Betrieb bewährt haben. Es genügte die 
Verwendung ziemlich steifer Spiralen und ein Abstand von 30 bis 40 mm 
zwischen diesen, um eine befriedigende Betriebssicherheit zu erzielen. Die 
Ausführungsform eines Heizkörpers ist aus Fig. 71 ersichtlich. ^) 

Fig. 71. 




Heizregister von H. Kummlbr & Co. Aarau-Luzern. 

3. Die Fabrik für elektrische Heizung G.m.b.H. in Berlin 
führte ein Heizsystem mit fi-eiliegenden Drähten aus, bei welchem durch 
künstliche Ventilation die auftretende Wärme fortgenommen wurde. Da auf 
diese Weise eine stärkere Belastung der Drähte möglich ist, konnte die 
Heizung, um eine Überhitzung des Raumes zu vermeiden, nur inter- 
mittierend betrieben werden. Mittels sich ausdehnender und zusammen- 
ziehender Quecksilberkontakte wurde ein automatisches Aus- und Einschalten 
des Heizkörpers bewirkt. Das System fand keine besondere Verbreitung, 
da infolge der lästigen Ventilatoren anstelle von einzelnen Raumheizungen 
das Hauptgewicht auf eine elektrische Zentralheizung gelegt werden mußte, 
was natürlich die Möglichkeit einer Einführung des Systemes ganz außer- 
ordentlich erschwerte. 



1) Heepke, Die elektrische Raumheizung 1904 p. 46. Verlag Marhold. Halle a. S. 



2. Die XU erhitsende Substanz befindet sich mit einem elektrisch etc. 77 

2. Heizung mit isolierten Leitern. 

Diese Heizkörper nützen die Stromwärme nicht durch direkte Strahlung^ 
sondern durch Leitung aus. Die im Widerstandskörper erzeugte Wärme 
geht in diesem Fall zunächst an ein nichtleitendes Material über und wird 
von diesem wieder an einen Metallkörper übertragen , der sie wieder ent- 
weder an die Atmosphäre durch Strahlung oder bei Kochapparaten durch 
Leitung an Flüssigkeiten abgibt. Um die Vorteile eines derartigen Prinzipes, 
bei welchem das Widerstandmaterial viel höher belastet werden kann, voll 
auszunützen, ist es am besten, dieses ganz luftdicht in das isolierende Material 
einzubetten. Als Isolationsmaterialien dienen beinahe ausschließlich Silikate, 
die entweder, wie Porzellan, Glas, Ton usw., neben leichter Formbarkeit eine 
gewisse Elastizität gegenüber Ausdehnung und Zusammenziehen beim Ein- 
und Ausschalten, sowie hohe Schmelztemperatur aufweisen, oder wie Asbest 
und Glimmer hohe Elastizität und Feuerfestigkeit besitzen oder endlich, wie 
Emaille, einen verhältnismäßig niederen Schmelzpunkt aufweisen. Es ist eine 
der Hauptbedingungen bei der Verwendung derartiger Isolationsmaterialien, 
daß sie möglichst gleichen Ausdehnungskoeffizienten wie das Heizmaterial 
haben, wenn nicht besonders bei jenen Heizkörpern, die das Heizmetall 
ganz einschließen, eine rasche mechanische Zerstörung eintreten soll. 

Im allgemeinen werden die Heizkörper mit isolierten Leitern in der 
Weise ausgeführt, daß man einheitlich gleiche Elemente herstellt und auf 
diese Weise einerseits die bei Massenfabrikation zu erzielenden technischen 
und ökonomischen Vorteile erreicht, andererseits aus diesen einzelnen Ele- 
menten die den Verwendungszwecken angepaßten, nahezu beliebigen Formen 
lierstellen und eine leichte Regulierung durch Unterteilung eimöglichen kann. 
Man wird im allgemeinen den einzelnen Elementen bei Verwendung für 
Heizzwecke mehr langgestreckte, z. B. röhrenartige Formen, womöglich mit 
regelmäßiger, durch die Form selbst sich einstellender Luftströmung geben, 
während für Kochzwecke mehr flächenförmige Ausgestaltungen der Heiz- 
körper in der Überzahl der Fälle zur Verwendung kommen werden. 

Bezüglich des Heizmateriales selbst kommen entweder Leiter von gleich- 
mäßigem Querschnitt, insbesondere Drähte aus Platin, Nickelstahl oder 
anderen Legierungen in Betracht, oder bei anderen Systemen Bänder aus 
Edelmetallen, bei welchen die Dicke gegenüber der Breite verschwindet. 
Solche Bänder werden entweder auf mechanischem oder galvanischem Wege, 
oder durch Reduktion aus Lösungen organischer Edelmetallsalze erzeugt. 

1. System Schindler- Jenny. Dieses System wird von der Fabrik 
elektrischer Heiz- und Kochapparate „Elektra" in Wädenswyl ausgefühlt, 
während die Firma Paul Stütz in Stuttgart, welche dieses System früher 
auch erzeugte, ihre Fabrikation an die erstgenannte Firma abgegeben hat. 

Das Heizmaterial besteht bei diesem System aus Platindraht, welcher 
um dünne Asbestschnüre spiralförmig herumgewickelt ist. Der Durchmesser 
der Drähte beträgt O'l bis 0*15 mm. Die aktive Fläche wird durch flachere 
oder steilere Gänge in den Drahtwickelungen vermehrt oder vermindert. 
Die drahtumwickelten Asbestschnüre werden in verschiedener Form wie 
Spiralen usw. in Chamottekörper eingelegt, die je nach der Verwendungsart 
zu Schleifen, Röhren, Ringen, Platten usw. ausgestaltet sind und ent- 
sprechende Vertiefungen oder Bohrungen enthalten, in welche die Heiz- 
schnüre eingelegt werden. Behufs günstiger Wärmeausstrahlung werden die 



'^8 



I. Technische Anwendungen der Wideretandserliitznng. 



Isolierkörper entweder zwiscljen Metallplatten fest verschraubt oder in neuerer 
Zeit direkt in Metall eingegossen. Da auf diese Weise der Heizdraht vom 
•Luflasutritt vollständig abgeschlossen ist , so kann eine Verschlackung des 
Asbests nicht so leicht eintreten , wie bei Freidrahtheizkörpem. Als Metall 
zum Umgießen der Heizkörper wird hauptsächlich Aluminium verwendet, 
welches neben dem Vorteil der großen Leichtigkeit auch beim Umgießen 
verhältnismäßig stark schwindet und sich an den Heizkörper gut anlegt. 

Fig. 72. 





Abbild, a) Abbild, b) 



Abbüd. c) Abbild, d) 

Heizelemente System ScmNDLBB-jBxnrT. 

Die Elemente , aus welchen beim System Schindi^r- Jenny die ver- 
schiedenen Heizkörper zusammengesetzt werden, sind in vier verschiedenen^ 
in Fig. 72 dargestellten Formen in Anwendung: 

a) Gerade, plattenförmige Elemente mit beiderseitigen Rippen. 

b) Gleiche Elemente mit einseitigen Bippen. 

c) Gleiche Elemente ohne Bippen. 

d) Bunde Elemente mit einseitigen Bippen an der äußeren Peripherie. 
Die Heizelemente der vorstehenden vier Typen haben die nachstehenden 

Abmessungen : 

Tabelle XXIX. 



Form 


Abmessungen einschließlich 
Bippen 


Strom- 
verbrauch 
Watt 


Spannung 




l b h 


Volt 




mm mm mm 






Flach, doppelrippig 


300 


90 100 


600 


bis 250 


„ einfachrippig 


300 


90 55 


500 


n 


„ ungerippt 


300 


120 22 


400 


n 


Bund, gerippt 


205 


- ' 106 

1 


800 


n 



Die einzelnen Elemente sind gewöhnlich in zwei Stromkreise unterteilt, 
von denen der eine in der Begel für ^'3 , der andere für % der normalen 
Energie bemessen ist. 

Die geraden Bippenelemente werden hauptsächlich bei solchen Heiz- 
vorrichtungen gebraucht, bei denen es auf dekorative Ausstellung nicht so 
sehr ankommt und die Heizregister nicht verdeckt zu werden brauchen, 
also z. B. für Straßenbahnwagen, Trockenräume, Fabriksäle, Schiffskabinen usw. 
Ein solches Heizregister für Straßenbahnen ist in Fig. 73 dargestellt.*) 



t) Hbrpkb, Die elektrische Baumheizung 1904, p. 86. Verlag C.Marhold, Halle a.S. 



i r»ie 



>iAUigi(b Hr. 



7^ 



FiÄ. 73L 




Hcukarper fftr Stnimbahnen. STVirai ScnsDU^JnorT. 



Die 



Abmessmig«! sind die folgenden: 
Tabelle XXX, 



— 


An- 
sahl 
der 
Ele- 
mente 


Ltnge Breite Höhe 
mm mm mm 


Strom« 

Hektowatt 

min. mmx. 


Refn 
lier 

keit 


wicht 
kit 


Rippen einseitig; ohne Dedd>lecfa 


1 


400 


900 


80 





5 




7 


mit 


1 


400 


150 


100 


— 


5 


— 


Ö 


ohne 


2 


750 


m) 


80 ' 


5 


10 


2 fach 


115 


• * « 1« 


3 


1100 


aoo 


^ . 


ö 


15 


8 , 


16 


- ■ ■ » 


4 


1400 


200 


80 


5 


» 


3 . 


21 




1 


460 


130 


170 


- 


6 


— 


11 


4 


2 


750 . 


150 


170 


6 


12 


2 . 


21 



Die runden Heizelemente werden in der, in Fig. 74 dargestellten Weise 
zu Heizkörpern zusammengesetzt, so daß sie eine Art Rohr Torstellen, in dem 
eine lebhafte Loftströmong bewirkt wird. Diese Heizelemente dienen als 
Einsätze for mehr dekorativ ausgestaltete Öfen von runder oder eckiger 
Form. Solche runde transportable Ofen hat die Firma Stotz in nachstehenden 
AusfShrungen gebaut: 

Tabelle XXXI. 



Nr. 1 ^'*'*« 
cm 


Stromyerbranch bei 
100—110 Volt, Ampere 


Gewicht kg 


1 
2 
3 


33 
60 
60 


10 

20 

10, 20, 30 
regulierbar 


4-5 
20 
22 



Die rippenlbsen Elemente wurden besonders bei dekorativ gut aus- 
gestatteten Öfen angewendet, bei welchen die Heizplatten nur im Unter- 
gestell des Ofens angebracht sind. Ein solcher Ofen ist in Fig. 75 dar- 
gestellt. 

Die nachstehende Tabelle gibt die Abmessungen derartiger Salonöfen : 



80 



I. Technische Anwendungen der WideTstandserhitzung. 

Fig. 76. 



Fig. 74. 




Zusammengesetsste runde Heiz 
elemente. System Schindler- 
Jenny. 




Elektrischer Zimmerofen. System Schindler- Jenny. 



Tabelle XXXH. 



Abmessungen mm 


Anzahl 
der 
Ele- 
mente 


Heizkraft 

je nach 

Temperatur 

cbm 


Regulier- 
stufen 


Stromverbrauch 
in Hektowatt 


Gewicht 


/ 


h 


h 


min. 


max. 


kg 


570 


440 


580 




40— 80 


5 


1 
4 20 


52 


570 


440 


580 




35- 70 


5 


4 16 


48 


570 


440 


1250 




60—120 


5 


4 . 28 


86 


570 


440 


1250 




50-100 


5 


4 42 


80 


570 


440 


1250 




80-160 


5 


8 


40 




570 


440 


1250 




100—200 


6 


8 


48 




570 


440 


1250 




120-240 


7 


8 


56 





Z. Die xn erhiUende Snbelanz befindet eich mit einem elektriBch etc. 



81 



Die ScBiyDLKB-jBNNT-Elemente wurden von Stotz in Stuttgart bei Öfen 
TOD besonders flachen Formen mit großer Heizfläche angewendet. Aus 
Fig. 76 sind derartige Öfen ersichtlich.- 



Fig. 76 




Transportable elektrische Zimmeröfen von Stotz, Stuttgart. 

Nachstehende Tabelle enthält Angaben über einige Beispiele solcher 
flachen Öfen: 

Tabelle XXXUI. 



— . 


_ _ — 




— — 


Größe 

hoch breit 
cm cm 


Strom verbranch 

bei 100-110 Volt 

Ampere 


30 


80 


, 


lO-lo 


56 


55 




10 


56 


55 




10 


84 


55 




20 


llö 


as 




10, 20, 30 


142 


83 




20 



I (iewicht I 



kg 



Ausführung 



Handb. d. Elektrotechnik. XT, 2. 



20 


Register 


fQr 


Straßenbahn 


7-5 


Zimmeröfen, 


einfach 


9 


„ 




verziert 


19-5 


„ 




einfach 


30 


y. 




einfach 


48 


- 




verziert 
6 



82 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



Fig. 77. 



Für Kochzwecke muß man bei diesem wie bei allen übrigen Systemen 
unterscheiden zwischen einzelnen Kochgefäßen , bei welchen jedes Gefäß 

seinen eigenen Heizkörper enthält, und elektrischen 
Herden, bei welchen die Wärmeübertragung eine 
indirekte ist und erst von einer elektrisch ge- 
heizten Platte aus, ähnlich wie bei Rechauds im 
kleinen, erfolgt. Es wäre für die Zwecke des 
Handbuches wohl überflüssig, Abbildungen der 
vielen, für elektrische Heizung mit direkter oder 
indirekter Wärmeübertragung durchgeführten 
Formen von Heizgefäßen und Herden in größerer 
Anzahl zu bringen, da diese im Gegensatz zu 
den elektrischen Öfen für Raumbeheizung doch 
gegenüber den gewöhnlich angewandten Formen 
keine wesentlichen Abweichungen zeigen. Für 
derartige Kochvorrichtungen, von denen nur in 
Fig. 77 ein Schnellkocher und in Fig. 78 ein 
elektrischer Haushaltungsherd der Firma „Elek- 
tra" in Wädenswyl wiedergegeben ist, werden 




Elektrischer Schnellkocher, 
System Schikdlbr-Jenny. 



Fig. 78. 




Elektrischer Haushaltungsherd. System Schindler-Jenny. 



2. Die zu erhitzende Substanz befindet sich mit einem elektrisch etc. 



83 



beim System Schindler-Jenny ebenfalls ähnliche Heizkörper wie die rippen- 
losen Elemente für Raumbeheizung verwendet , nur müssen diese für Koch* 
gefäße besonders dünn, leicht und unzerbrechlich sein. Bei größeren Brat- 
rosten etc. kommen auch Röhrenheizkörper zur Verwendung. 

Die Einzelkochgefäße sind bei dem System Schindleb-Jenny für drei 
Wärmeabstufungen eingerichtet, die durch einen entsprechenden Stöpsel- 
kontakt nach dem in Fig. 79 dai-gestellten Schema als schwache, mittlere 
und starke Hitze erzielt werden können. 

Jeder Heizkörper hat zwei Stromkreise, einen einfachen, der bei a be- 
ginnt und in b endet, und einen doppelten, der bei c beginnt und an den 

Fig. 7&. 






Wärmestufen beim System Schindler-Jenny. 
Fig. 80. 




Sicherheitsvorrichtung bei Kochgeschirren. System Schindler- Jenny. 

beiden Seiten von h endet. In Stellung I geht der Strom nur durch die 
Leitung ab, in Stellung H durch die Doppelleitung bc, und in Stellung HI 
geht der Strom durch alle drei Leitungen. Bei einem Kochgeschirr, welches 
also maximal z. B. 6 Ampere bei voller Belastung beanspruchen würde, 
entspricht die Schaltung auf „schwach'* einer Stromstärke von 2, die auf 
„mittel" einer solchen von 4 Ampere. 

Einzelkochgeschirre sollen natürlich nie ohne Flüssigkeitsinhalt ein- 
geschaltet werden, doch sind solche Zufälligkeiten nie ganz ausgeschlossen. 
Um die Kochvorrichtungen trotzdem zu schützen, konstruierte Schindler- 
Jenny die in Fig. 80 dargestellten Sicherungen,*) in welchen bei Über- 
lastung des Widerstandsmateriales die Fläche zwischen a und b ins Schmelzen 



1) DowsiNO, Electric Heating and Cooking. The Electrician Primers Nr. 73. 

6* 



84 



I. Techniseh« Anwofedungen der Widerstandserhitsang. 



kommt, wodurch der untere Teil der Sicheriieitsvorrichtung abfällt und der 
Strom unterbrochen wird« Wie schon erwähnt, wollen wir auf Wiedergabe 
von zahlreichen Abbildungen über solche Spezialausfiihnmgen , wie sie in 
den Listen der fabrizierenden Firmen enthalten sind, verzichten, und genügt 
es wohl, wenn wir nur aufzahlen, für welche Zwecke die in Bede stehenden 
Heizkörper Anwendung gefunden haben. AuiBer den schon angeführten 
Öfen für Raumbeheizung seien noch aufgezählt: Schnellkocher, Wärme- 
apparate, Tassensieder, einfache und doppelte Kochplatten (Rechauds), Wärme- 
platten, Pfannen, Kochkessel, Kaffeemaschinen, Teekessel, Samovars, Brat- 
roste, Tellerwärmer, Brat- und Backöfen, Handwaschapparate, große Wasser- 
kocher, Bügeleisen für direkte und indirekte Heizung, Lockenscherenwärmer, 
Zigarren- und Pfeifenanzünder, Bettflaschen, Leibwärmer, Inhalationsapparate, 
Bierwärmer , Fuß- und Fensterwärmer , Siegellackpfannen , Leimkocher, 
Wasserbäder, Wärmeplatten für chemische Zwecke, Schreinereien usw., 
Lötkolben, Brut- und Wärmeschränke, Heizeinrichtungen für Satiniermaschinen, 
Puffeisen für Handschuhfabriken, Spezialapparate für Buchbindereien, femer 
von selteneren Ausfüllrungen: Brotröster, Bleistiftglättevorrichtungen, Con- 
ditionierapparate für Spinnereien, Dampfkessel, Destillierapparate, HolzwoU- 
Trockenapparate, Kaffeeröster, Kupferdruckplatten, Korkbrennstempel, Krepp- 
maschinen, Steindruckplatten, Sandbäder, Trockenspinde für Laboratorien, 
Wäscliewalzen, Waffeleisen, Wachsschmelzapparate, Wurstkessel, Wurströst- 
apparate, Zuckerpfannen usw. 

Bezüglich Ausmaße und Stromverbrauch seien nachstehend einige Bei- 
spiele angeführt: 



8 c h n e 1 1 k o c h e r. 



Tabelle XXXIV. 



Inhalt 


1 Stromverbrauch bei 
1 lüO— 110 Volt I 


Zeit zum 
Sieden 


Gewicht 


L 


Amp. 


Minuten 


kjr 


V. 


^ 


6 


0-85 


1 


6 


10 


1 


2 


10 


12 


1-5 


3 


12 


16 


2-2 


3 


3, 9, 12 


16 


2-2 



Rechauds. 



Tabelle XXXV. 



DurchmeBser 
der Platte 



Stromverbrauch bei 
100—110 Volt 

Amp. 



I 



Zeit zum Kochen 



Gewicht 
kg 



13 




3 


] 0-5 L in 18 Min. 1 


1-25 


13 




5 


, 05 „ „ 12 


1 
" 1 


1-5 


11 




,0-5, 2, 25 


0-5 , „ 20 


1 

n 


1-25 


16 


regu- 
lier- 
bar 


2, 3, 5 


! 1 „ . 20 


" 1 


2-2i) 


21-5 


2, 6, 8 


2 , „ 23 


n 


4-1 


32-5 




^ 8,12,12 


; 5- „ „ 26 


n 


9 



± Die ZQ erhitieode SnbBtanz befindet sich mit einem eiektriseh etc. g5 

Pfannen. Tabelle XXXVI. 



Oberer ' t-jV-i* Stromverbrauch bei t 
Darchmesser I ^°** i 100—110 Volt Zeit zum Kochen 



I 



L 



Amp. 



Gewicht 



15 
21 



0-5 



regu- [ 1. 2, 3 
Her- I 2, 3, 5 
bar ( 2, 6, 8 



0-5 L in 11 Min. 


1-3 


2 „ „ 26 „ 


2-3 


5 „ „ 45 „ 


4 



Bügeleisen. 



Tabelle XXXVH. 



Größe 
cm 



Stromverbrauch bei 
100-110 Volt 

Amp. 



Gewicht 
kg 



18 X 9 


1 






3 1 


3 


20 X 9 


1 






ö 1 


4 


16-5 X 9 


! 






4 


2-8 


16-5 X 9 


1 






5 


3-3 


16-5 X 9 








5 


3-8 


23-5 X 10 








5 


4-0 


Lötkolben. 


T 


abelle 


xxxvm. 





Grölte der 
Kapf erspitze 



Stromverbranch bei 
100-110 Volt 

Amp. 



Gewicht 
kg 



35 lang, 22 breit ' 


1 


0-5 


50 « 36 , i 


1-5 


1 


45 , 28 „ 


1-5 


1 


70 « 48 , 


3 


2 



Fig. 81 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen elektrischen Löt- 
kolben System Schindler-Jenny, a ist das Gehäuse zur Aufnahme des 
Heizkörpers. Mit diesem Gehäuse ist durch die Klammern rc und die 
Schraube f der massive Lötkolben derart verbunden, daß der Kolben und 
das Gehäuse sich mit großer Oberfläche ]>erühren. Der Kolben braucht 
daher nur zeitweise eingeschaltet zp sein. 

2. System Helberger. Bei diesem, von der Firma Hugo Hel- 
BEBGEB-München , früher Hummel & Helberger ausgeführten System wii*d 
der Heizdraht, für welchen meistens Platin oder Nickellegierungen genommen 
werden, durch aufgereihte dünnwandige Glasperlen isoliert. Diese isolierten 
Drähte werden nun je nach der Verwendungsart entweder über Metallrohre 
gewickelt oder in Nuten entsprechender Heizkörper eingelegt und in beiden 
FäUen durch eine Lage Steinkitt festgehalten. Schematisch ist die Anordnung 
der Drähte aus den beistehenden Figuren ersichtlich, bei welchen 

Fig. 82 ein Heizrohr für einen Zimmerofen, 

Fig. 83 eine Heizplatte für ein Kochgefäß und zwar mit einem einzigen 
Stromkreis, 



86 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



Fig. 84 ein Heizrohr für einen Badeofen darstellt. 
Diese Art der Isolation des Leiters wird für Apparate verwendet, die 
schwache und mittlere Hitzegrade erreichen sollen, wie Öfen, Kochgefäße, 

Fig. 82. 




Lötkolben. 
System Schindler-Jenny. 



a) dünnn^andzgcs 

MessingroTir 
bJLuf^hanal 

c) Heizhanat 

d) Qlasjierlen 
ejStetnÄztl 

ty malischTvarT^er 
Anstrich 





Heizrohr für Zimmeröfen. System Helbbbobr. 
Fig. 83. 




Heizplatte für Ivocligeschirre. System Helbkroer. 



2. Die XU erhitzende Substanz befindet sieb mit einem elektrisch etc. 



87 



Rechauds, Bügeleisen usw. Für starke Hitzegrade, wie z. B. bei Herdplatten, 
Lötkolben, Brennstempeln usw, wird auch Isolation durch Glimmerplatten 



Fig. 84. 



^Wasser 



Ohne 



ij ^^rHeiz,kär߀r 




Zulauf mit 
Inschluss mutier 



Iblauf 
ins Bad 

Heizrohr für Badeöfen. System Hklbebgeb. 



verwendet, welche mit dem Heiz- *^' 

draht zwischen Metallplatten fest ver- 
schraubt werden. 

Die in Fig. 82 dargestellten 
Elemente für Raumbeheizung bestehen 
aus einem 5 cm weiten Messingrohr 
von ca. '/4 m Länge und. sind von 
dem isolierten Heizdraht unten 
enger und oben weiter umwickelt. 
Eine Anzahl solcher Heizrohre sind 
zu einem Ofen vereinigt und in ge- 
nügendem Abstand von einem matt- 
schwarzen Blechmantel umgeben. 
Durch die rohrförmige Anordnung 
tritt von selbst Luftzirkulation ein, 
welche die Rohre kühlt und dadurch 
einerseits größere Belastung der Heiz- 
drähte zuläßt, andererseits die Heiz- 
elemente mehr schont und auch 
größere Spannungserhöhungen zuläßt. 
Die Öfen sind gegen den Fußboden Elektrischer Ofen mit VentQationsheizung. 
abgeschlossen, und erfolgt das Luft- 
ansaugen von der Seite, um das Eindringen von Staub möglichst zu ver- 
meiden. 




88 



I. Technische Anwendungen der WiderstandBerhitaing. 



Fig. 86. 



' j ^.i o o «3 « r o «« öo öw 

U ü C n Ü O » <;' «"^ -■ • <-■ r^ ,F^r. ^. :^^, ■--. -» w^4 ,^. 



J'i'jCJi^.iyi^t 



Heizkörper für Straßenbahnwagen. System Hrlbkrobr. 



Fig. 87. 




Stationärer Heizkörper. 
System Hblbkborr. 



Die Öfen werden nicht nur für ZirkulationH- 
heizung, sondern, wie in Fig. 85') schematisch dar- 
gestellt, auch für VentilatLonsheizung gebaut, in 
welchem Falle die Heizrohre durch den Ofensockel 
und ein Blechrohr, welches durch die Mauer geht, 
direkt mit der AuiJenluft in Verbindung stehen. Die 
Luftzufuhr kanu durch eine Klappe gedrosselt werden. 
Außerdem wird bei größeren Öfen mit einer größeren 
Anzahl von Hei^^ohren die Ten^peratur durch Zu- und 
Abschalten der Rohre mittels Handrad, Kontaktfeder 
und Kontaktrad in analoger Weise wie bei Regulier- 
widerständen bewirkt. Die einzelnen Heizelemente 
werden in der Regel für Stromstärken von 5, 10, 
15 usw. Ampere gebaut. 

Fig. 86 zeigt einen H£LB£RG£Rschen Heizkörper 
für Straßenbahnwagen füi' Betriebsspannungen von 
100 bis 500 Volt und Stromstärken von 5 bis 1 A 
in der Größe von 80 X 26 X 20 cm und im Gewicht 
von ca. 21^2 kg» 

Fig. 87 zeigt einen stationären Regulierofen mit 
5 Abstufungen und Handrad. Diese Öfen haben die 
nachstehenden Abmessungen. S. Tabelle XXXIX. 

Ähnliche transportable Öfen in runder Form, 
werden in den nachstehenden Normalgrößen gebaut. 
S. Tabelle XL, Seite 89. 



Tabelle XXXIX. 



(xröße 
cm 



Volt 



Ampere 



Gewiclit Genügt für 
kg cbm 



100:35:20 
80 : 25 : 20 



100-110 
100-110 



10-50 
5—25 



25 

18 



120 
60 



1) Hebpke, Die elektrische Raumheizung 1904, p. 67. C. Marhold, Halle a. 8. 



Ta¥^ll^ XL. 



1 ort Aai|«iMi^ 



M etek 



U 40 ICD- 110 10 ^ ait 

S A> 100-110 U\ dll 7. 1» 



Aach die HELBEBti£ftscheii Ofen werden in dekontiv reicherer Aus« 
föhnin^ gehaot. Diese ZimHierof^n hahen den nachstehenden Kr^if^hetl^rf. 

Tahelle XU- 



Voh Ampere 



Heilt 
cbm 



10-30 


45 


5-35 


oo 


10-50 


110 



Unter Benutzung der in Fig. 88 schematisch durgestellten Phittenolemcnte 
wurden auch nach dem HELBKRGfiB-System eine ganze Reihe von Koch* und 
sonstigen Heizrorrichtungen gehaut, deren Wiederg^ihe sich liier erührigt. 
Es kommen die gleichen Verwendimgsarten in Fi*t)ge, die schon hei dem 
System Schtn-dler- Jenny namentlich angeführt wunlen. Die Unteiieihing 
auf drei Heizstufen erfolgt ehenft\lls in ähnlicher Weise wie hei dioseiu 
System. 

Die Abmessungen und Leistungen einiger solcher HELBKKUKRschcr Ki»ch- 
Vorrichtungen sind in den nachstehenden Tabellen angegeben: 

Tabelle XLII. 
Kaffeemaschinen für den Haushalt. 



Inhalt 
Liter 


1" 

Volt 

1 


Ampere 


Zeit sinn 
Kochen 


(ie wicht 
kg 


'/. 


! 

1 100-110 


2 


CÄ. 12 Min. 


2ß 


V. 


[ 100-110 


3 


16 


8-2 


v. 


\ 100-110 


4 


16 


a-8 


1'/« 


100-110 


ö 


18 


4-9 


17. 


100-110 


6 


20 


09 



90 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



Tabelle XLin. 
Kaffeemaschinen für Hotels. 



Größe 


Größe 


Volt 


Ampere 


Kaffee fertig 


in Tassen 


in Liter 






in Minuten 


25 


4 


100—110 


1,3 


30 


35 


5*5 


100-110 


1, 5, 10 


30 


40 


7 


100-110 


2. 14 


30 


50 


9 


100-110 


2-5, 18 


30 


75 


14 


100—110 


3, 28 


30 


100 


22 


100—110 


4,40 


30 



Tabelle XLIV. 
Ringsieder. 



Volt 



Durchmesser 1 Liter kocht 

\ Ampere 



Tabelle XLV. 
Scheibensieder. 



Gewicht 



1 


cm 


1 


in Minuten 


kg 


100-110 


11 


3 


; ca. 20 


0-4 


100-110 ■ 


13 


4 


= . 16 


0-5 


100-110 j 


15 


6 


n 10 


0-7 


loa-uo ! 

1 


16 


8 


« 7-8 


1-2 



Volt 



Durchmesser 



I 



Ampere 



1 Liter kocht 



in Minuten 



Gewicht 
kg 



100—110 
100—110 
100-110 



12-5 
16-5 
20-0 



ca. 15 
« 12 
« 10 



1-900 
2100 
3-600 



Die in den zwei letzten Tabellen angeführten Sieder werden direkt in 
die zu erhitzende Flüssigkeit eingetaucht, haben also einen weit besseren 
thermischen Nutzeffekt. 

Nach dem in Fig. 84 scliematisch dargestellten Prinzip werden die 
HELBERGEBschen Heizkörper speziell füi* Badeöfen verwendet, in welchem 
Falle der Heizdraht mit dem Isolationsmaterial direkt auf die kupferne Heiz- 
schlange aufgetragen wird. Diese wird dann entweder in flachen, durch- 
brochenen Blechkästen nach Art der Heizregister eingebaut oder auch in 
Badeöfen eingesetzt, welche äußerlich ähnlich wie die gewöhnlichen Badeöfen 
für Gas- oder Kohlenfeuer ausgebildet sind. 



2. Die zu erhitzende Sobstanz befindet sich mit einem elektrisch etc. 



91 



Ein derartiger HELSEBOERscher Badeofen bringt 200 Liter Badewasser 
bei 110 Volt und 200 Ampere in 12 Minuten, bei 110 Volt, 100 Ampere in 
25 Minuten auf eine um 20^ C höhere Temperatur. . 

3. System Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft, Berlin. 
Das Charakteristische dieses Systems besteht darin, daß der Widerstands- 
draht über ein Messingfederrohr gewickelt wird, welches zuerst mit Asbest 
umwunden ist. Die Bohre haben einen Durchmesser von ca. 40 und eine 
Länge von 400 mm. Durch die Federrohre wird immer ein straffes Anliegen 
des Heizdrahtes bewirkt. Die Elemente werden in ähnlicher Weise wie bei 
den HELBEBGEK-Öfen vereinigt und haben infolge ihrer Böhrenform ebenfalls 
den Vorteil der zwangsläufigen Luftzirkulation. Die Begulierung erfolgt 
durch Unterteilung in, in der Begel 4. gleiche Stufen mit entsprechenden 
Schaltern. 

Die Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft baut für Heiz- 
zwecke sowohl die in Fig. 88 dargestellten einfachen Heizregister, als auch 

Fig. 88. 





Heizregister der Allgemeinen ElektrizitätsGesellschaft. 



dekorativ verzierte Zimmeröfen. Die dargestellten einfachen Begister,^ welche 
besonders für Wohnräume, Geschäftslokale, Werkstätten usw. dienen sollen, 
können in Wandnischen, Kaminen, kurz dort, wo eine Berührung nicht so leicht 
möglich ist, ohne Schutzmantel ausgeführt werden, sonst werden sie mit 
einem solchen aus perforiertem Eisenblech versehen. 

Die normalen Heizregister der genannten Firma werden in den nach- 
stehenden Abmessungen gebaut: 

Tabelle XLVI. 



I 



Ausfflhrung 



Watt 
verbrauch 



Heiz- 
fähigkeit 

cbm 



Regulier- 
fähigkeit 



Gewicht 
ca. kg 



mit 2 Röhren i 


1500 


, 3 


r» 


2250 


. 4 


1 


3000 


- ö 


V 


3750 


„ 6 


1 
n 


4500 


. 8 


! 


6000 


. 10 


n 


7500 


. 12 


n 


9000 



80 


keine | 


3-4 


45 


n 


51 


60 


zweifach 1 


6-8 


75 


• 


8-5 


90 


r 


11 


120 


dreifach 


14 


150 


1 r> 


18 


180 


r 1 


21 



92 



I. Technische Anwendungen der Wideratandserhitzang. 



Ftu' Kochzwecke verwendet die Allgemeine Elektrizitätß-Ge- 
ßellschaft ein System mit Emailleißolation. 

4. System Bins wanger: Die Heizdrähte werden direkt in Zement 
eingelegt, welcher sie untereinander und von der Heizplatte isoliert. Das 
System hat keine Verbreitung gefunden. 

5. System Crompton: Bei diesem, auch als System Colin bekannten 
und einigen ähnlichen, auf ältere Vorschläge von Caepentee zurückzu- 
führenden Systemen werden die Heizdrähte direkt in Emaillemasse eingebettet. 
Es ist also hier das Erfordernis einer gleichmäßigen Ausdehnung des Wider- 
standsdrahtes und der Isolationsmasse von besonderer Wichtigkeit. Diese 
Bedingung ist bei Platin als Widerstandsmaterial leichter zu erfüllen, als bei 
unedlen Metallen. Es ist hierbei noch besonders zu beobachten, daß Isolations- 
material und Heizdraht bei der 

^*8* ^^- Herstellung der Heizkörper ganz 

anders beansprucht werden, als 
beim Gebrauch. Während bei 
der Herstellung im Emaillier- 
ofen die ganze Masse sehr 
rasch auf gleichmäßige Tem- 
peratur kommt und die Erhitzung 
von außen nach innen erfolgt, 
wird beim Gebrauch der Heiz- 
draht sehr rasch erhitzt, dehnt 
sich aus und drückt auf die 
Emailleschichten. Nach Angaben 
von Voigt *) wird zunächst eine 
starke Eisenplatte mit einer 
Unterlage von schwer schmelz- 
barer Emaille überzogen, auf 
welche zwei Lagen einer leichter 
schmelzenden Emaille aufge- 
tragen werden, deren obere den 
hin- und hergebogenen oder 
spiralig aufgelegten Heizdraht 
enthält. Das Ganze wird mit 
noch einer Lage Emaille über- 
deckt. Als Widerstandsmaterial wird in der Regel Nickelstahldraht oder eine 
der schon erwähnten Nickelkupferlegierungen verwendet. Nach Angaben von 
Heepke 2) wird auch eine Legierung von Neusilber mit Platin, Nickeleisen oder 
Eisen genommen. Der für kleinere Apparate verwendete Draht von 0*1 mm 
Durchmesser hat einen Widerstand von 98 bis 99 1? pro m, also einen spezi- 
tischen Widerstand von 0*774. Die Emaille hat einen Schmelzpunkt von 800 bis 
900^ C und einen linearen Ausdehnungskoeffizienten, der dem des Glases 
nahekommt. Als Material für die Heizplatten wird Gußeisen verwendet, 
welches von den Metallen wieder den am nächsten liegenden Ausdehnungs- 
koeffizienten aufweist. Fig. 89 zeigt eine solche CoLiNsche Heizplatte. *) 

1) Voigt, Kochen und Heizen mittels des elektrischen Stromes, p. 9. Halle a. 8. 
1899. Verlag W. Knapp. 

2) Heepke, Die elektrische Raumheizung, p. 60. 1904. Halle a. S. Verlag C. Marhold. 

3) Hbepke 1. c. p. 60. 




0,5 -r 'l 'D^i^waTt. 

Heizplatte. System Colin. 



2. Die zu erhitsende Substanz befindet »ich mit einem elektrisch etc. 



93 



Die Gußeisenplatte wird oft noch mit Rippen versehen, um die Heizwirkung 
zu erhöhen. Auf Wiedergabe von Spezialausführungen kann wohl verzichtet 
werden, und sei auf die schon mehrfach angeführte Literatur verwiesen. 

In diese Gruppe von Systemen gehören auch ein Teil der Ausführungen 
der Allgemeinen Elektrizitäts-Gesellschaft. 

6. System Prometheus: Während die bisher besprochenen Heiz* 
körper mit blanken oder isolierten Leitern stets Draht als Widerstands- 
material benutzen, wurde eine andere Gruppe v(m Heizkörpern mit Wider- 
ständen ausgestattet, bei welchen die Dicke gegenüber der Breite nahezu 
verschwindet. Diese Widerstände, welche die Engländer ganz treffend als 
,,Metallfilms" bezeichnen, können in verschiedener Weise erzeugt werden. 
So stanzte z. B. HuNTLEr aus ganz dünner Folie Zickzack- oder spiralförmige 
Widerstände von beträchtlicher Länge aus, die dann auf dem Isolations- 
material befestigt wurden. Auch durch galvanischen Niederschlag ist die 



Fig. 90. 





Heizelemente. System Prombthbus. 




Hei-stelluiig derartig dünner Widerstände möglich. Am eigentümlichsten 
wurde die Frage von der Firma Voigt & Häffner, jetzt Puometheus in 
Frankfurt a. M. gelöst. Voigt bemerkte gelegentlich der elektrischen Aus- 
stellung in Frankfurt a. M., daß er durch einen Sicherungsdeckel aus Porzellan, 
welcher mit einem Glanzgoldrand verziert war, einen Kurzschluß verursachte. 
Dadurch wurde er auf die genügende Leitfähigkeit dieser eingebrannten 
Glanzgoldschichten aufmerksam und verwertete, ehe er zu Heizkörpern nach 
diesem System überging, diese Beobachtung zur Herstellung von Ver- 
dunkelungswiderständen bei Glühlampen, die er direkt in der Fassung unter- 
brachte. Die dünnen, bandförmigen Edelmetallbänder wurden in der Weise 
hergestellt, daß die betreffenden Streifen mit entsprechenden Lösungen auf 
das. Isolationsmaterial gemalt wurden. Man verwendet dazu Lösungen der 
sogenannten Edelmetallresinate, also harzsaurer Verbindungen des Iridiums, 
Platins, Goldes usw. in gewissen ölen, wie Lavendelöl usw. Beim Erhitzen 
der Streifen verdampft und verkohlt das Lösungsmittel, die Edelmetalle 
werden reduziert und in einer äußerst dünnen Schicht auf dem Isoliermaterial 
(Emaille, Glas, Porzellan, Glimmer usw.) eingebrannt. Die Streifen geben 
natürlich infolge ihrer großen Oberfläche im Verhältnis zum Querschnitt sehr 
rasch ihre Wärme ab und arbeiten dabei mit sehr guter kalorischer Aus- 
beute. Die Dicke der Streifen beträgt in* der Regel nur ^l^^oo ^^^ \ioooo ^™- 



94 



L Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



Auch bei diesem System werden entweder runde, direkt auf Emaille einge- 
brannte Elemente (speziell für Kochzwecke) verwendet, wie sie. in Fig. 90 
schematisch dargestellt sind, oder man brennt die Edelmetallstreifen auf 
rechteckige Glimmerplättchen ein und setzt diese Elemente in beliebiger 
Kombination in Heizöfen ein. Nach Angabe von Voigt wiegt z. B. eine 
Glimmerplatte von 130 X 50 mm bei 0*08 mm Dicke nur 0*6 gr und kann 
beiderseitig einen Heizstreifen von 240 mm Länge und 20 mm Breite auf- 
nehmen, der bei V4000 ^^ Dicke 33 ß Widerstand hat, also bei 110 Volt 
über 3 Ampere durchläßt. Der Querschnitt beträgt also nur ^/joo qmm, und 
erreicht die Stromdichte den außerordentlich hohen Wert von 600 Amp. pro qmm. 
Diese Glimmerheizelemente werden jetzt nahezu ausschließlich verwendet 
und zwar in der Weise, daß die Heizstreifen auf einer Glimmerplatte auf- 
gebrannt, mit einem zweiten Glimmerblatt zugedeckt und das Ganze in einer 
Metallumhüllung eingeschlossen wird. Die Regulierung bei den Kochapparaten 
erfolgt auch bei diesem System in drei Stufen für stärkste und mäßige Hitze 
und für Warmhalten. Die drei Kontakte können, wie aus dem Schema in 
Fig. 90 ersichtlich, durch die dreiteilige Kontaktschnur in beliebiger Weise 
gestöpselt werden. 

Von den vielen Formen, in welchen die Pbometheus- Apparate für Koch.- 
zwecke erzeugt werden, seien nachstehend wieder nur wenige Beispiele an- 
geführt, um über Ausmaße und Stromverbrauch einige Zahlen zu gebfen. 



Tabelle XLVII. 
Einfache Kochtöpfe. 



Inhalt 



in Litern 



Anzahl 
Kontakte 



I 



Ampere 

bei 
110 Volt 



kg in 
Emaille 



kg in 
Nickel 
plattiert 



0-3 


2 


3-0 


085Ü 


— 


0-5 


3 


3-5 


1-275 


1175 


1-5 


3 


55 


2-0 


1-9 


30 


3 


i 9-0 


3-5 


3-4 


4-5 


3 


11-0 


4-7 


4-5 



Tabelle XLVIH. 
Wasserkocher aus vernickeltem Messing. 



Inhalt 
in Litern 


Anzahl 
Kontakte 


Ampere 

der 
110 Volt 


Gewicht 

kg 


0'2Ö 


2 


2-25 


0375 


05 


2 


3-75 


0-6 


10 


2 


5.0 


08 


1-5 


2 


5-5 


0-9 


20 


3 


7-5 


1-3 


30 


3 . 


9-0 


1-7 



2. Die zu erhitzende Substanz befindet sich mit einem elektrisch etc. 



95 



Die Anwendungsmöglichk^iten sind die gleichen, die schon bei den früher 
besprochenen Systemen angeführt worden sind. 

Für Raumheiznng werden ebenfalls Glimmerelemente verwendet, deren 
Metallfassungen in die Seitenschienen leitender Rahmen geschoben werden, so 
daß die Elemente wie Glühlampen parallel geschaltet sind. Auch bei den 
Heizöfen erfolgt die Regulierung durch Kontaktstifte für drei Abstufungen. 
Besonders bequem ist bei diesem System die leichte Auswechselbarkeit der 
Elemente und das geringe Gewicht der Heizapparate. 



Fig. 91. 



Fig. 92. 




^TTT 


^^^ß 


^1 


- l 






' , 


■ - 


- ' ^ 








— — 1 


— - ^ 


- 1 











~' H 




U* 








--- -' 








- ^ ' Jil 














—1^ 






P '- 




IMIlllillMiiilitlillNi »iiiiiiil 



^ 



Ofen. System Pbombtheus. 

Ausführungsformen von Zimmeröfen nach System Prometheus, siehe z. B. 
Fig. 91 und 92, sind: 

Einfacher flacher Wandofen. 

Einfacher stehender, flacher Ofen. 

Einfacher Ofen in runder Ausführung. 

Verzierter flacher Ofen mit Kupferreflektor und Lampe im Innern. 

Verzierter runder Ofen mit Lampe im Innern. 

Flache Öfen für Straßenbahnen. 

Die Heizelemente System Prometheus werden auch für gewerbliche 
und industrielle Zwecke schon in größerem Umfang angewendet, z. B. füi- 
Vakuumtrockenapparate, Destillierapparate, Zuckerschmelzkessel usw. Außer 
von der Stammfabrik, der Fabrik elektrischer Heiz- und Kochapparate 
„Prometheus" in Frankfurt a. M.-Bockenheim, werden diese Apparate auch 
von den verschiedenen Häusern der Siemens & Halske A.-G. und der 
SiEMENS-SCHüCKERT-Werke teils erzeugt, teils vertrieben. 



96 



I. l^eciink^he Attw^ndnnj^en derr WidentaftdMThitsong. 



Tabelle XLIX. 
Öfen System PrometheuB. 





Dimension in cm 


Anzahl 
Kon- 
takte 


Ampere 

bei 
110 Volt 


Heizt 

im 
Mittel 


Gewicht 


Ausführung 


Höhe 


Breite 
oder 








Dorchm. 






cbm 


kg 


Stabile, einfache 


40 


22 


2 


4-6 


12—15 


18 


Öfen 


40 


22 


2 


8-9 


25-30 


21 




53 


40 


2 


10-11 


30-35 


4-2 




53 


40 


3 


20—22 


60-65 


50 


Transportable, ein- 


64 


36 


2 


10-11 


30-36 


5-5 


fache Öfen 


64 


36 


3 
2 


20-22 
6-7 


60-66 


8-0 


Einfache Öfen, 


45 


25 


18-20 


1-7 


runde Form 


45 


25 


3 


12-14 


35-40 


21 




70 


35 


3 


24^26 


70-75 


4-5 




70 


35 


3 


36-38 


110-115 


5-2 




70 


45 


3 


48—50 


145—160 


8-7 



Verzierte Öfen, 


55-5 


34 


2 


6-7 


18-20 


9-5 


viereckig 


68 


49 


3 


12—14 


36—40 


12-7 




68 


49 


3 


24-26 


70-76 


14-5 


Verzierte Öfen, 


48 


25-5 


2 


6—7 


18—20 


2-8 


runde Form 


74 


34 


3 


' 12-14 


36-40 


5-2 




75 


43 


3 


24 26 


70—75 


80 



7. Diverse Systeme, bei welchen Kohlenstoff teils allein (Vogt). 
teils gemischt mit Ton in Formen gebracht und zu Heizkörpern gebrannt 
wurde, haben keine praktischen Resultate ergeben. 

3. Leuchtende Heizkörper. 

Von den elektrischen Lichtquellen, deren strahlende Wärme für Heiz- 
zwecke ausgenützt werden könnte, kommen nur Glühlampen oder Riesen 
ähnliche Vorrichtungen in Betracht, während Bogenlicht für diesen Zweck 
mit Erfolg bisher nicht zur Verwendung gelangt ist. Bei letzterem ver- 
hindert die nicht einfache Konstruktion, der schlechte Heizgrad und die Ent- 
wickelung von Gasen eine Verwendung für Heizzwecke. Dazu kommt noch 
die erforderliche Bedienung, der Kohlenersatz usw. 

Auch die Verwendung von Glühlicht ist nicht für allgemeine Verwendung und 
längere Betriebsdauer in Aussicht zu nehmen, sondern nur für vorübergehende 
Beanspruchung. Für diese Zwecke kommt es darauf an, einerseits Glühlampen 
zu verwenden, deren Lichtemission gegenüber der Wärmeabgabe möglichst zu- 
rücktritt, und andererseits durch Metallreflektoren die nach alleÄ Seiten strahlende 
Wärme nach der gewünschten Richtung zu sammeln. Es werden in der Regel 
Glühlampen von 80 bis 125 Kerzen bis zu 120 Volt Spannung verwendet. 

Es ist einleuchtend, daß die Systeme dieser Gruppe nur für Raumheizung, 
nicht aber für die sonstigen Heizzwecke, wie Kochen, Bügeln, Löten usw., 
in Frage kommen können. 



2. Die zu erhitiende Snbstans befindet sich mit einem elektriach etc. 



97 



Nicht zu unterschätzen ist bei den leuchtenden Heizkörpern die Licht- 
wirkung, welche an und für sich das Gefühl der Wärme suggeriert, weshalb 
man ja auch bei den Heizofen mit ^. ^ 

isolierten Leitern meistens eine oder 
mehrere, in der Regel rot gefärbte 
Glühlampen anbringt. 

1. SystemLeRoy: Eis werden 
Legierungen des Siliziums in Form 
von geraden Stäben in längliche 
Glühlampen eingebaut und auf 800 
bis 1000 • C erhitzt. Die Stäbe 
müssen auswechselbar sein, da sie 
sich oxydieren. Die Heizelemente 
von Le Roy sind in der Regel für 
1-2 bis 2 Ampere bei 110 Volt ge- 
baut. Fig. 93 zeigt einen, mit 
solchen Heizelementen versehenen 
Zimmerofen. *) 

2. System Parvillee (So- 
eiete anonyme des anciens Etablisse- 
ments Parvillee fr^res & Co. Paris).*) 
Als Heizkörper dienen Stäbe aus 
einem Gemisch von Quarz, Kaolin 
und Nickelpulver, welche über 1000 • 
erhitzt werden. Die Stäbe haben 
Messingkappen an ihren finden und 
werden damit in leitende Rahmen 

befestigt. Vor diese Art Heizgitter werden durchbrochene Schutzwände ein- 
gesetzt. Die Öfen haben nachstehende Abmessungen. 




Zimmerofen. System Lb'Rot. 







Tabe 


lle L. 






Hohe 


mm 


750 


300 


850 


950 


Breite 


mm 


220 


230 


620 


680 


Ampere 




12 


24 


36 


60 


Volt 




110 


110 


110 


110 


Watt 




1320 


2640 


3960 


6600 


Kalorien 


ca. 


1100 


2200 


3200 


5300 



3. System Prometheus-Dowsing. Die Heizkörper bestehen aus 
großen Glühlampen von zylindrischer Form, die speziell für große Wärme- 
abgabe gebaut sind und nur bis auf rotgelbe Farbe des Fadens belastet 
werden. Für die Durchwärmung ganzer Räume ist der Stromverbrauch zu 
groß, doch eignen sich diese Heizkörper für solche Räume, in denen zu 
Zeiten sofort eine wirksame Heizung verlangt wird. Die Glühlampen sind für 
je 250 Watt bei 100, 110 oder 120 Volt gebaut. Die Öfen werden entweder mit 
2 (in Summe 500 Watt) oder 4 Lampen (in Summe 1000 Watt) hergestellt, die 
Öfen mit 4 Lampen in zwei Stufen k 2 Lampen unterteilt. Bei 100 bis 120 Volt 
sind die 4 Lampen parallel geschaltet, hingegen bei 200 bis 240 Volt je 



1) VoioT L c. p. 74. 
Haadb. d. Elektrotechnik. XI. 2. 



2) Heepkb 1. c. p. 106. 



98 



I. Technische Anwendungen der Wideretandserhitzung. 



2 Lampen in Serie und die beiden Paare parallel. Die Figuren 94 und 9& 
zeigen einen einfachen Ofen mit 2 Lampen und einen verzierten für 4 Lampen. 
Die Öfen sind mit Kupferreflektoren versehen. Die Brenndauer der 
Lampen wird mit ca. 1000 Stunden angegeben, wenn sie mit der normalen. 
Spannung betrieben werden, für die sie gebaut sind. 



Fig. 95. 



Fig. 94. 





Zimmeröfen. System Dowsinq-Pbometheüs. 

Dieses System wird von den gleichen Firmen gebaut und vertrieben,, 
die das andere PKOMETHEUS-System mit isolierten Leitern in Händen haben. 



4. Heizkörper, deren Erwärmung durch Wirbelströme 
und Hysteresis erfolgt. 

Bringen wir eine isolierte Kupferspirale, durch welche Wechselstrom 
fließt, mit einer Eisenplatte in Berührung, so wird sich diese durch die ent- 
stehenden Wirbelströme erwännen. Außerdem ist der der Magnetisierung 
entgegentretende Widerstand durch die Koerzitivkraft zu überwinden, so daß 
durch die Magnetisierungsarbeit ebenfalls Wärme erzeugt wird. Gegenüber 
den anderen Heizvorrichtungen haben wir den prinzipiellen Unterschied, daß^ 
einerseits nur Wechselstrom verwendet werden kann, andererseits die vom 
Strom durchflossene Spule infolge ihrer guten Leitfähigkeit kalt bleibt und 
erst die als Heizkörper dienende Eisenplatte indirekt erwärmt wird. Die 
ausschließliche Verwendbarkeit von Wechselstrom ist jedenfalls ein Nachteil, 
da dieser nicht stets zur Verfügung steht und die Apparate außerdem der 
Wechselzahl angepaßt sein müssen. Dieser Umstand und andererseits manche 
Nachteile in bezug auf Platzbedarf, langsames Anwärmen, Geräusch beim 
Betrieb usw. haben wohl dazu beigetragen, daß Heizsysteme dieser Gruppe 
noch keine besondere Verbreitung gefunden haben. 

1. System Alioth: Wurde von Trylski in Basel ausgearbeitet und 
von der Elektrizitäts-Gesellschaft Alioth in Mönchenstein bei Basel 
ausgeführt. In den Figuren 96 und 97 sind als Beispiele Schnitte durch 
einen stehenden Dampfkessel für 20 KW., 120 Volt 50 ^ und durch einen 
nach dem gleichen Prinzip elektrisch erhitzten Leimkocher wiedergegeben» 



2. Die zn erhitzende Sobutaiiz befindet sich mit einem elektrisch etc. 



99 



Fig. 96. 



Im ersten Falle besteht die primäre Leitong aus einer vertikalen Spule aus 
Kupferbarren, welche in einen gußeisernen Bing mit vertikaler Höhlung und 
Innen- und Außenrippen eingeschoben ist« Durch die Rippen wird eine große 

Berührungsfläche zwisch^i dem Heiz^ 
körper und dem Speisewasser erzielt. 
Der ganze Kessel ist mit einer wärme- 
isolierenden Schicht umgeben. Bei dem 
in Fig. 97 dargestellten Leimkocher be- 
steht der primäre Leiter aus Kupfer- 
draht, der eigentliche Heizkörper wieder 
aus einem gußeisernen Ring, der direkt 
mit dem zu heizenden Wasser in Be- 
rührung ist. 




Xupffr 
ßmrren 




Elektrisch geheizter stehender 
Dampfkessel. System Alioth. 



Elektrisch geheizter Leimkocher. 
System Alioth. 



5. Eraftverbrauch beim elektrischen Heizen und Kochen. 

a) Elektrisches Kochen: Um ein Liter Wasser von 0^ auf 100 ^^C 
zu erwärmen, benötigen wir 100 kg-Kalorien. Da in der Regel das zu er- 
hitzende Wasser schon eine Ausgangsteraperatur von 13 bis 15® C hat, so 
sind, um ein Liter Wasser zum Kochen zu bringen, mir mehr 87 bis 85 
kg-Kalorien oder, da 1 Wattstunde = 0*86 kg-Kalorien oder 1 kg-Kalorie 
= 1-16 Wattstunden ist, 100*9 bis 98-6 oder rund 100 Wattstunden theoretisch 

7* 






100 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



erforderlich. Wie weit in der Praxis an diese theoretische Stromausnutzung 
herangekommen wird, hängt natürlich von der Güte des Systems und dann 
von der Art des Kochapparates selbst ab. Bei jenen Apparaten, welche 
direkt in die zu erhitzende Flüssigkeit getaucht werden, den sogenannten 
„Siedem^, wird man der theoretischen Ausbeute am nächsten kommen, bei 
den eigentlichen Kochapparaten, bei welchen das zu erhitzende Gefäß von 
außen vom Heizkörper umgeben ist, schon schlechtere Resultate erzielen 
und endlich bei Heizapparaten, bei welchen die Wärme zuerst auf Heiz- 
platten wirkt und erst von diesen an die Kochgeschirre und deren Inhalt 
abgegeben wird, zu den schlechtesten Ausbeuten gelangen. 

Die nachstehenden Tabellen enthalten einige gutachtliche Bestimmungen 
des Nutzeffektes bei den gewöhnlich benutzten elektrischen Kochgeschirren: 



Tabelle LI. 
System Ceompton (1895). 



Nr 


kg 
Wasser 


Temperatur 


Minuten 
Zeit 


Watt- 
stunden 


Kalorien 


Nutz- 
effekt 




Anf. 


Ende 


zugeführt 


erhalten 


% 


1 
2 


0-45 
0-34 


15 
15 


100 
100 


18 
12 


75 

51 


64-5 
43-86 


38-25 
28-90 


60 
66 



Tabelle LH. 

System Helbeegek (gewöhnlicher Kocher 1895). 

Durchgeführt von: Elektrotechnische Versuchsstation München. 



Nr 


kg 
Wasser 


Temperatur 


Zeit 
Se- 
kunden 


Amp. 


Volt 


Watt- 
se- 
kunden 


Kalorien 


Nutz- 
effekt 




Anf. [ Ende 


zuge- 
führt 


erhalten 


% 


1 


2-07 


14 


98 


1500 


5-05 


108-25 


820000 


196-5 


173-88 


88-4 


2 


200 


14 


98 


1420 


5-03 


108-25 


774000 


185-7 


168-0 


90.5 


3 


100 


14 


98 


660 


5-38 


115-14 


413000 


99*2 


840 


84-7 


4 


1-00 


12 


98 


705 


517 


111-1 


401000 


96-4 


86-0 


88-2 


5 


1-00 


28 


98 


570 


517 


114-1 


337 000 


81-0 


700 


86-4 



Tabelle LIH. 

System Prometheus (Kochtopf 1896). 
Durchgeführt von: Prof. Dr. KjttIiER, Darmstadt. 



Tempe- 
jj ; kg ratur- 

•| Wasser Izunahme 

I i ^c 



Zeit I 

Se- Ampere 
künden 



Volt 



Watt- 
se- 
kunden 



Kalorien 



Nutz- 
effekt 



zuge- 



führt erhalten! o/^ 



0-300 
0-400 
0-400 



88-5 
88-5 
87-8 



I 



255 
327 
273 



4-51 
4-53 
4-94 



114-5 
114-4 
125-6 



131835 I 31-64 
169 400 40-65 
169 400 ' 40-65 



26-55 
35-40 
3512 



83-9 
87-1 
86-4 



eiektriK^ «Cr. 



101 



T^ftbelle UT. 

E»Tirc befahlt toq: PhTs^-tiMrhn. Reiv^fci^^uistalt. 



Zu 



\n*Mtg Ende te»*ea 



Amp«ff« 



Yoh 



KAk> 



«ff^kt 



ftyut 



erbAltm 



4 



1-5 
♦5 



1« 
15r5 



9S 

9S 
99 



4SI 
743 



10-43 
1IH35 
ll>43 
li>415 



117 15 13^ 

11^1 1»1 

IIW 31^4 

1151) 21W 

114^ 2ie« 



18W J«&'7 



Tabelle LV. 

^y-zr-ni PaoÄBTHETS 'Kochtopf lSt?8, Wirkiiiig^»CTad wahrend des KochensU 
Dmvhgef&hit tod: Phy5.-techn. Beich:sui5iaüi. 



5t 


Zur Tcr 

WMBer er- 
iorderürh 


Mittler« 

SpAo- Srrom- 
noAC starke 


vmndte 
ivramm- 
kalorien 


tiewoanene 
Granuu- 
kdorien 


Xotx 
eJSekt 


Beaierkao^n 




Setendn 


V.>h 


AmpL 






• 
• 




n 


1067 


114« 


lOS 


^96000 


268000 


906 


Aafiüaglich £00« 


',2 


10» 


114^ 


\t^ 


296300 


268000 


907 


fallt 


3 


lOi^ 


114-3 


lO^ 


298800 


268000 


89-7 




r 


1085 


113-8 


10-19 


300600 


268000 


89^1 


mit 2500 2 neu se- 
fftlh 


u 


10» 


113-7 


10-16 


299900 


268000 


8^3 


101)0 ft na^bKefQUi 


'fi 


lia 


112^1 


1002 


300800 


268000 


89-1 




l- 


1138 


111-0 


9« 


299 9U0 


268 aio 


89^4 





Die Wirkungsgrade sind, wie zu erwarten war. ini vorstehenden FaUe 
etwas hoher als beim Anheizen. 

Ans den vorstehenden Tabellen ist ersichtlich, dsiß die elektrischen Koch- 
apparate in verhältnismäßig kurzer Zeit einen Grad der Wärmeausnützung 
erreichten, der an und für sich nichts mehr zu wünschen übrig liefie und 
kein Hindernis für allgemeine Anwendung bilden würde. Wenn also die 
Kochvorrichtungen auch bezüglich Preis und Dauerhaftigkeit gei^echtfertigten 
Ansprüchen nachkommen ^ was auch gewiß bejaht werden kann, so ist nur 
noch mit zwei Faktoren zu rechnen, dem Preis für die elektrische Energie 
und einem gewissen passiven Widerstand gegen Neuerungen, der besondei's 
auf diesem Anwendungsgebiete elektrischer Eiuricbtimgen gewiß nicht zu 
unterschätzen ist. 

Einen Überblick über die Kosten des elektrischen Kochens bei Zuginmde- 
legung bestimmter Strompreise geben nachstehende Tabellen über duirb- 
geführte Kontrollaufschreibungen, die sich auf Heizapparate System Pko- 



102 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



METHEUS beziehen und dem Verfasser von dieser Firma zur Verfügung 
gestellt wurden: 

Tabelle LVL 



Gekocht 

für 
Personen 


Zubereitete Gerichte 


Verbraucht 
KWh 


Kosten 
bei 20 Pfg. 

pro KWh 


4 


Gemüsesuppe 

Gehacktes Fleisch 
mit Beilage 

Braten mit Beilage 


2-20 


44 Pfg. 


4 


Fisch mit Sauce und 
Beilage 

Braten mit Beilage 

Süßspeise 


1-8 


36 Pfg. 


6 


Fisch mit Sauce und 
Beilage 

Braten mit zwei Bei- 
lagen 

Süßspeise 


1-8 


36 Pfg. 



Über die Kosten einer längeren Benutzungsperiode in einem Haushalt 
von 12 Personen und zwei Kindern, häufigeren Gesellschaften von 20 bis 24 
Personen, femer inklusive elektrischem Plätten sowie teilweisem Strom- 
verbrauch für Badezwecke und etwas Zimmerh^izung werden folgende An- 
gaben gemacht: 

Tabelle LVH. 



Datum 


Stand des Zählers 


Kilowatt- 


k 16 Pfg. 
Kosten 


vom 


bis 




stunden 


Mk. 


9. 10. 


9. 12. 


281 ' 955 


674 


107-84 


9. 12. 


3. 1. 


955 1125 


170 


27-20 


3. 1. 


4. 2. 


1125 


1277 


152 


24-32 


4. 2. 


17. 2. 


1277 


1360 


83 


13-28 


17. 2. 


21. 5. 


1360 


1800 


440 


70-40 



Die Kosten betrugen also für den angeführten Haushalt in 225 Tagen 
243*04 Mk. oder etwas über eine Mark pro Tag. 

b) Elektrisches Heizen: Der allgemeine Kraftbedarf bei der elek- 
trischen Eaumheizung ist nicht so einfach anzugeben, da es in jedem einzelnen 
Falle von der Größe des Raumes, seiner Lage im Gebäude bezüglich Wind- 
anprall und Himmelsrichtung, der Wärmeableitung durch die Begrenzungs- 
flächen, der Anzahl Personen, die sich in dem Räume aufhalten, und dem 
dadurch geforderten Luftwechsel und selbstverständlich von dem Gefälle 
zwischen Innen- und Außentemperatur abhängig ist. Heepke^) hat ein- 



1) Hebpke 1. c. p. 12. 



2. Die SU erhitzende Substanz befindet sich mit einem elektrisch etc. 



103 



gehende BechnuBgsbeispiele gebracht, auf welche hier erwiesen werden soll 
und Ton welchen nur die nachstehenden Elndresultate angeführt seien: 



Tabelle LVm. 



Temperatur- 
dinerenz 



Art des Raumes 



Watt pro cbm 



12— lö» C 
20— 23» C 
20-23« C 



Kleine geschützte Räume 

Größere, gut ventilierte 
Räume 



ca. 30 
ca. 65 
ca. 80 



In diesen Grenzen bewegen sich auch die Angaben der elektrische 
Baumheiznngen bauenden Firmen, wie aus nachstehender Tabelle hervorgeht : 



Tabelle LIX. 



System 


Watt 


Heizfähigkeit 


Watt 




pro Ofen 


cbm 


pro cbm 


Hblbxrobb 


1000-1100 


25 


maximal 44 




1000-2000 


50 1 


. 40 




500-2500 


60 


„ 42 




1000-5000 


120 


. 42 


SCHIKDLEB-jBHIfT 


600 


15-25 


maximal 40 




600-1200 


25-50 


n 48 




400-2000 


40-80 


„ 50 




400-2800 


60-120 


. 47 




800-4000 


80-160 


n 50 




800-^1800 


100-200 


n 48 




800-5600 


120-240 


n 47 



Proiuthsüs 


1 660-770 


20-25 


maximal 39 




1 1320-1540 


40-50 


. 39 




2640-2860 


70-^80 


- 40 




{ 3300—3850 


100-110 


i n 39 




1 4950-5500 


140-150 


, 39 


Allgemeine 
Elektrizitäts- 
Geeellschaft 


1 1500 
2250 
3000 


30 
46 
60 


1 maximal 50 
„ 50 
, 50 




3750 


75 


. 60 




4500 


90 


r 50 




6000 


120 


. 50 




7500 


150 


1 , 50 




9000 


180 


- 50 



104 



1. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



Für Straßenbahnen ist natürlich mit viel höherem Stromverbrauch zu 
rechnen infolge des fortwährenden öfFnens und Schließens der Türen, Die 
Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft rechnet z. B. für 8 cbm 
Heizkraft einen Straßenbahnheizkörper von 1500 Watt, also rund 190 Watt 
pro cbm oder ca. das Vierfache des Wärmeverbrauches, den man für ge- 
wöhnliche Raumbeheizung rechnet. 

Sehr detaillierte Angaben über Stromverbrauch und Kosten beim elek- 
trischen Heizen findet man bei Torbiano- Williams. ') Die Angaben beziehen 
sich auf Installationen in Davos mit einem Preise von 5 Cts. pro KW.-Stunde. 
Dieser ermöglicht es, die elektrische Heizung nicht nur vom Standpunkte der 
Bequemlichkeit und Hygiene in Erwägung zu ziehen. 

b) Elektrische Öfen fOr Laboratorien und industrielle Zwecke. 

Ähnliche Prinzipien, wie sie sie beim elektrischen Baumheizen und 
Kochen für die Erhitzung eines mit dem Widerstand in Berührung stehenden 
Körpers zur Anwendung gelangt sind, wurden auch der Konstruktion von 
elektrischen Öfen im engeren Sinne für chemische und metallurgische Zwecke 
zugrunde gelegt. Wir können hier Konstruktionen unterscheiden, bei welchen 

1. die zu erhitzende Substanz den Heiz widerstand umgibt, also Ein- 
richtungen, die bei den elektrischen Kochvorrichtungen den „Siedem" ent- 
sprechen würden, 

2. der Heizwiderstand die zu erhitzende Substanz entweder direkt oder 
unter Vermittelung einer isolierenden feuerfesten Schicht umgibt. 

a) Laboratoriamsöfeii. 

1. Die zu erhitzende Substanz umgibt den Heizwiderstand. 
Die einfachste Ausführungsform eines solchen Ofens stellt der in Fig. 98 

Fig. 98. 




BoBCHBBSscher Widerstandsofen für Laboratorien. 



dargestellte, im Jahre 1891 konstruierte Versuchsofen von Boechers dar.*) 
Bei diesem Ofen ragen durch die beiden Seitenwände einer Heizkammer aus 
feuerfestem Material zwei dicke Kohlenstäbe als Stromzuleitungen, welche 
durch einen als Widerstand dienenden dünnen Kohlenstab kurz geschlossen 
sind. Mit diesem Ofen führte Borchers seine zahlreichen Untersuchungen 



1) ToRHiANO- Williams, Das elektrische Heizen und Kochen. 1902. Jügelts Verlag, 
Auma. 

2) Borchebs, Die elektrischen Öfen. 1907, p. 48. Verlag W. Knapp, Halle a. 8. 



2. Die zu erhitzende Substanz befindet sich mit einem elektrisch etc. 105 

über die Reduktion für unreduzierbar gehaltener Oxyde mittels elektrisch 
erhitzten Kohlenstoffes durch. Alle anderen Konstruktionen für Laboratoriums- 
öfen dieser Gruppe lassen sich auf diese BoBCHEBSsche Grundform zurückführen. 
2. Der Heizkörper umgibt die zu erhitzende Substanz. 
Hier finden wir schon eine ganze Reihe von verschiedenen Typen. Einerseits 
kann man je nach der Form unterscheiden: 

a) Röhrenöfen, also beiderseits offene, zylindrische, meist horizontale 
Ofen. Dabei kann der Ofen direkt aus dem Leiter, z. B. einem Rohr aus 
Kohle, Lridium usw. bestehen, oder er wird von einem Rohr aus feuer- 
beständigem isolierenden Material (Glas, Ton usw.) gebildet, welches durch 
herumgelegte Metallwiderstände (Drähte, Folien) zur Erhitzung gebracht wird. 

b) Muffelöfen, also ebenfalls meist horizontale, aber nur einseitig offene, 
rohrförmige Öfen mit ebenem Boden und Gasabzugsvorrichtungen. 

c) Tiegelöfen, also meist vertikale Öfen mit einseitiger, oberer Öffnung. 
In den meisten Fällen wii-d bei den Muffel- und Tiegelöfen durch den 

Heizwiderstand erst ein feuerfester Isolator erhitzt, der die zu behandelnde 
Substanz umgibt. 

Nach der Form und dem Material der Heizwiderstände lassen sich anderer- 
seits die nachstehenden wichtigsten Formen unterscheiden : 

1. Ofen von W. C. Heraeus, Hanau. Um die Herstellung von in 
diese Gruppe fallenden Laboratoriumsöfen hat sich diese Firma große Ver- 
dienste erworben, als sie im Jahre 1901 die Fabrikation von elektrischen 
Röhrenöfen mit Platinfolienbewickelung (DRP. 142152) aufnahm. Dabei 
wurde besonderer Wert darauf gelegt, daß die Platinfolie in solcher Stärke 
angewendet wird, daß sie einerseits dick genug ist, um ohne einen be- 
sonderen Träger auf den zu heizenden Körper aufgelegt werden zu können, 
und andererseits dünn genug, um sich den zu heizenden Flächen gut 
anzuschmiegen. Bei diesen Öfen wurde eine Platinfolie von 0*007 mm 
Stärke um ein Porzellanrohr oder ein Rohr aus MABQUABOTscher Masse ge- 
legt und fest angepreßt. Hierdurch wurde eine sehr günstige Wärmeüber- 
tragung bei sparsamem Platinverbrauch erzielt. Das Umwickeln geschieht 
derart, daß zwischen den einzelnen Windungen ein Zwischenraum von nur 
wenigen Millimetern Breite imbelegt bleibt, die Oberfläche des Rohres also 
nahezu vollkommen bedeckt ist. Diese Anordnung ermöglicht gegenüber 
der Verwendung von Platindraht ein wesentlich geringeres Platingewicht, 
eine höhere Belastung des Widerstandes und eine gleichmäßige Verteilung 
der Erhitzung auf der ganzen Rohroberfläche. 

Ein Röhrenofen von etwa 25 mm Rohrweite läßt sich in etwa 5 Minuten 
auf 1400* C bringen, ohne daß das Rohr Schaden leidet. Es können vorüber- 
gehend Temperaturen von über 1700*0 erreicht werden, ohne daß die Folie 
durchschmilzt. Leider sind den erzielbaren Temperaturen durch das Rohr- 
material Grenzen gesteckt, denn selbst die MARQüARDTsche Masse ist dauernden 
Beanspruchungen bei 1500 bis 1600* G nicht gewachsen. Das Rohr wird 
bei den hohen Temperaturen leitend und es tritt Elektrolyse ein, durch 
welche das Rohr korrodiert und die Folie durch Siliziumaufnahme zerstört 
wird. Durch Abänderung der Foüenbreite lassen sich diese Öfen für be- 
liebige Spannungen bauen. 

Die Öfen werden meistens als Horizontalöfen entweder mit glasierten 
oder unglasierten Rohren aus MABQUABDTscher Masse gebaut. Unglasierte 
Bohre lassen höhere Temperaturen zu, sind aber durchlässig für Gase. Zwei 



•106 



I. Technische Anwendungen der Widerstandßerhitzung. 



solche Öfen mit verschieden weiten Rohren sind in den Figuren 99 und 100 
dargestellt. 

Je nach den Abmessungen haben diese Öfen den nachstehenden Strom- 
verbrauch : 

Tabelle LX. 



Lichte Rohrweite in mm 



20 



30 



40 



50 



65 



Höchsttemperatur ®C 



Rohrlänge cm 



1500 



1450 



1450 



1450 



1400 



Länge des bewickelten Rohr- 
teües cm 



60 60 
45 33 



44 



44 22 



60 



33120 15 



Stromverbrauch ca, Watt 



60 



60 



40 



30 



30 40 I 30 

! I 



8 



18 



40 



60 



20 



60 



60 



30 



30 



60 



30 



60 



30 



60 



60 30;30 



60 



60|30 



3030 



Fig. 100. 



Fig. 99. 





Röhrenöfen von W. C. Heraeus, Hanau. 

Die Öfen sind für spezielle Verwendungszwecke auch kippbar einge- 
richtet, und zeigt Fig. 101 einen solchen Ofen. 

Da für Laboratoriumszwecke oft auch Abschluß der Luft oder das 
Arbeiten in besonderen Gasen erforderlich ist, werden die Öfen auch in der 
Weise ausgeführt, daß das Erhitzungsrohr mit luftdichten Flanschenverschlüssen 
versehen wird, an denen sich zwei Rohrstutzen befinden, durch welche die 
Gasleitungen und die Zuleitungen für das Thermoelement geführt werden. 
In die Flanschen sind Glimmerscheiben eingesetzt, um die Vorgänge im 
Rohre beobachten zu können. Einen derartig ausgeführten Ofen zeig^ 
Fig. 102. 

Oft kommt es darauf an, solche Röhrenöfen in vertikaler Lage zu ge- 
brauchen, wenn sie z. B. über einen schmalen Tiegel, welcher im Rohr er- 



2. Die zu erhitzende Substanz befindet sich mit einem elektrisch etc. 



107 



hitzt werden soll und auf einer säulenartigen Unterlage ruht, geschoben 
•werden sollen. Für solche Zwecke werden diese Röhrenöfen an einem Oe- 

Fig. 101, 




Kippbarer Röhrenofen von y^, C. Heraeüs, Hanau. 
Fig. 102. 




Geschlossener Röhrenofen von W. C. Hbbaeüs, Hanau. 

stell vertikal verschiebbar angebracht, hängen an zwei Drahtseilen und 

können mittels einer Kurbel leicht gehoben und gesenkt werden. (Siehe Fig. 103.) 

Außer diesen normalen Ausführungen baut die Firma Hebaeüs auch 

spezielle Typen für besondere Zwecke, wie Zuckerveraschungen, organische 



108 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



Eleraentaranalyse usw. So besteht z. B. der in Fig. 104 dargestellte elek- 
trische Verbrennungsofen aus zwei voneinander unabhängigen, mit Rollen 
auf einer Schlittenbahn verschiebbaren Röhrenöfen von 3 mm lichter Weite, 
von denen der eine 300 mm lange Jzur Elihitzung des Kupferoxyds, der 
andere von 200 mm Länge zur Verbrennung der Substanz dient. Durch 
beide Öfen ist eine auswechselbare, mit Asbestpappe ausgelegte eiserne 
Rinne frei durchgeführt, welche das Verbrennungsrohr aufnimmt. Beide 
Öfen zusammen verbrauchen etwa 800 bis 900 Watt. 

Die Details über die Verwendung 



Fig. 103. 



^^^^^^^^__^ ^^^^^ derartiger SpezialÖfen sind nur für 

^^^^^^BS^^^, ^ A^P ^^B den Chemiker von größerem Interesse 
^^P^^^^^Hj^^P^S^^^^^^H und sei daher auf die bezüglichen 
^^T|^^^ ^^^H Sonderveröffentlichungen verwiesen.^) 

^V ^^^H Um den Bedürfnissen der Labora- 

^P m g. _ . ^M torien nach elektrischen Widerstands- 

^ "-^^ -^ ^^ Öfen für mittlere Temperaturen in 

einer für die allgemeine Verwendung 
zweckmäßigeren Form nachzukommen, 
als sie die Röhrenöfen aufweisen, 
mußte die Firma Heraeüs von der 
Anwendung der Platinfolie teilweise 
wieder abgehen. Mit dieser war es 
nicht möglich, andere Formen herzu- 
stellen, da nur bei runden Rohren die 
Platinfolie auf dem Heizkörper fest 
anliegen bleibt, während sie bei anders 
gestalteten Körpern sich leicht loslöst, 
wodurch schlechte Wärmeübertragung 
und ein baldiges Durchschmelzen des 
Platins bewirkt wird. Ebenso zeigte 
es sich, daß ein Anschmelzen der Folie 
an die Heizkörper unstatthaft ist, da 
der verschiedene Ausdehnungskoeffi^ 
zient ein Reißen der Folie verursacht. 
llKHAErs arbeitete daher für mufifel- 
förnilge Öfen ein anderes System aus, 
bei welchem ein feinmaschiges Platin- 
dünnem Draht verwendet wird. Solche Öfen, von denen einer in 
dargestellt ist, sind speziell für chemisclie und metallurgische 




Verschiebbarer, vertikaler llölirenoten von 
W. C. Hkraels, Hanau. 



netz aus 

Fig. 105 

Zwecke, keramische und Emaillierarbeiten, zum Härten, Glühen usw. bestimmt. 

Sie sind für eine regulierbare Temperatur von 700 bis 1200** gebaut. Das 

Drahtnetz ist in dünne Streifen geschnitten und mit Hilfe einer Glasur in 



1) DÖLTER, Zentralblatt für Mineralogie Nr. 14, 1902. 
Steffens, Die deulBche Zuckerindustrie Nr. 36, 1902. 
Krafft, Berichte der Deutsch. Chem. Ges. Nr. 8, 1903. 
F. V. KoNEK, Chemiker Zeitung Nr. 94, 1904. 
Emich, Beiblätter zu den Annalen d. Phys. Nr. 8, 1904. 
LuNOB, Zeitschr. für ang. Chemie p. 1041, 1904. 
Heyn, Zeitschr. für anorg. Chemie Nr. 1, 1905. 
Holde, Chem. Berichte Nr 7, 1906. 



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5 



Vorrichtung angebracht, um sie vor Überhistuiig zu schützen. Sie besteht 
aus einem in die Ummantelung des Glühraunis nach Art einer Siehenin^ 
eingebauten, bügeiförmigen Golddraht. Bei Einschaltung des Ofens wird dei' 
Vorschaltwiderstand zunächst so gestellt, daß der dtuvh eine (tUnuuei*scheibe 
von außen sichtbare Golddraht eben zum Glühen gelangt. Mit steigender 
Temperatur der Muffel sinkt die Stromstärke, whs sich durch Ahkühhmg 



110 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzüng. 



des 'Golddrahtes bemerklich macht. Es wird also so viel Vorschaltwider- 
stand ausgeschaltet, daß der Golddraht wieder ins Glühen kommt. Da der 
Schaudraht später nicht nur durch den Strom, sondern auch durch die Hitze 

Fig. 105. 




Elektrischer Muffelofen von W. C. Hrraecs, Hanau. 



des Ofens selbst erwärmt wird, so ist er immer auf beginnender Rotglut 
zu halten. 

Die nachstehende Tabelle gibt die Ausmaße und den Stromverbrauch 
derartiger Öfen an. 



2. Die m erhitzende Svbstan« befindet sich mit einem elektrisch etc. m 



Tabelle LXI. 



Nt 


Lichte Mafie, 


mm 
hoch 


Spannung 
Volt 


Ampere 
Stromverbranch bei Höchst- 
temperatur von 


1 


lang 


breit 


800« 1 1000« 


1200O 


1 
1 


165 


90 


65 


HO 


5 7 


10 


1 


155 


90 


65 


220 


2-5 


3-5 


5 


2 


220 


130 


85 


HO 


10 


14 


20 


2 


220 


130 


85 


220 


5 


7 


10 



Ein drittes System hat die Firma Heraeus ausgearbeitet, um das Er- 
hitzen kleiner Tiegel, wie es im chemischen Laboratorium häufig vorkommt, 
auf elektrischem Wege zu ermöglichen. Das Prinzip besteht darin, daß auf 
einem Kern von beliebiger Gestalt, z. B. Tiegelform, ein organisches Gewebe 
gespannt wird, auf welches der 

Platindraht in Spiral- oder Zick- Fig. 106. 

zackform je nach Bedarf genäht 
wird. Um diesen bewickelten 
Kern wird dann die Chamotte- 
masse geformt, der Kern nach 
dem Trocknen entfernt und das 
Grewebe abgebrannt. Dadurch 
ist der Heizwiderstand in dem 
Heizkörper vollständig einge- 
bettet. Außer bei kleinen Öfen 
zum Erhitzen von Tiegeln wird 
dieses System auch für zahn- 
ärztliche Öfen angewendet, bei 
welchen es insbesondere auf 
gleichmäßige Temperatur und auf 
die Abwesenheit reduzierender 
Gase ankommt, welche die Fär- 
bung der Emaille leicht ver- 
derben können. 

Ein solcher elektrischer Tie- 
gelofen für Laboratoriumszwecke 
ist in Fig. 106 dargestellt. Im 

Laboratorium ist ebenfalls für viele Bestimmungen die Abwesenheit redu- 
zierender Gase von Vorteil, und ersetzen dann derartige Öfchen den Bunsen- 
brenner und das Gebläse. Die Öfen haben sich speziell für Phosphatanalysen 
gut eingeführt. Der dargestellte Ofen verbrauclit ca. 300 Watt und wii-d 
für Spannungen bis 220 Volt gebaut. 

Für besonders hohe Temperaturen, bis etwa 2000 ^ baut die Firma 
Hebaeus Rohröfen aus Iridium. Diese waren ursprünglich für Knallgas- 
heizung eingerichtet, und ging man später, besonders auf Anregung von 
Nebnst, der diese Öfen für Dampfdichtebestimmungen bei hohen Temperaturen 
benützte , zu elektrischer Heizung über. Das Heizrohr von 200 mm Länge 




Elektrischer Tiegelofen von W. C. Hsraeus, 
Hanau. 



112 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



und 40 mm lichter Weite besteht bei diesen Öfen aus Iridium von etwa 
0*2 bis 0*3 mm Stärke. Es sind infolgedessen hohe Stromstärken bei niederer 
Spannung (für 1200" C etwa 1200 A bei 5 Volt) erforderlich, und betreibt 
man diese Öfen daher am besten mit transformiertem Wechselstrom. Be- 
sondere Sorgfalt erfordert die Konstruktion der Stromzuführung zu dem 
Iridiumrohr. Es sind an dieses 1*5 mm starke Platinflanschen angesetzt, 
doch ragt die Verbindungsstelle ^mehr als 1 cm über die Platinflanschen 
hinaus, um infolge der hierdurch bewirkten Luftkühlung ein Aufschmelzen 
des Platins auf das über Platinschmelztemperatur erhitzte Iridium zu ver- 
hindern. Die Platinflanschen werden dann von 
starken, 100 mm breiten Silberscheiben gefaßt, 
die mit gebogenen elastischen Bändern an die 
Stromzuführung angeschraubt sind. Diese 
elastischen Silberbänder gestatten die freie 
Ausdehnung des Iridiumrohrs, welche bei der 
hohen Temperatur doch immerhin schon merk- 
lich ist. 

Um eine Wärmeableitimg möglichst zu 
vermeiden, ist das Iridiumrohr von einem 
zweiteiligen, 60 mm weiten Rohr aus geschmol- 
zener Magnesia umgeben, welches wieder in 
einem weiteren Chamotterohr steckt, während 
der Zwischenraum mit gekörnter, geschmolzener 
Magnesia ausgefüllt ist. Der Ofen erhält dann noch zwei kräftige Kupfer- 
rahmen für die Zuleitungen, welche isoliert auf dem Wärmeschutzkörper auf- 
geschraubt werden können, so daß eine bequeme Verwendung des Ofens in 
vertikaler und horizontaler Lage möglich ist. 

2. Öfen der Deutschen Gold- und Silberscheideanstalt in 
Frankfurt a. M. Diese Firma baut ihre Widerstandsöfen für Labora- 
toriumszwecke mit Platindrahtbewickelung und für Temperaturen bis etwa 
1250 ". 

Der Röhrenofen dieser Firma zur Erhitzung von Porzellanröhren von 
700 mm Länge und 30 mm lichtem , 40 mm äußerem Durchmesser benötigt 
15 Ampere bei 110 Volt. Das Heizrohr hat im Innern 350 mm Länge und 
45 mm Durchmesser. 

Die elektrischen Tiegelöfen (Fig. 107) baut die genannte Firma in nach- 
stehenden Abmessungen: 





Fig. 107. 




P 111 -^ 


(i 


u 


j 

^— — -^ 


1^^ 



Tiegelofen der Deutschen Gold 

nnd Silberscheideanstalt in 

Frankfurt a. M. 



Tabelle LXn. 





1 


2 


3 


Stromstärke, Ampere 


13 1 


13 


13 


Spannung, Volt 


110 


HO 


110 


Erzielbare konstante Temperatur, ®C 


1250 


1250 


1250 


Heizraum : hoch, mm 


105 


120 


165 


Durchmesser, mm 


50 


60 


90 


Gewicht des Ofens, kg 


4 


5 


10 



2. Die zu erhitzende Substanz befindet sich mit einem elektrisch etc. 



113 



MuffelöfeD für zahnärztliche Zwecke der genannten Firma haben nach- 
stehende Abmessungen: 

Tabelle LXm. 





1 1 


2 


Stromstärke, Ampere 


llö 


15 


Spannung, Volt 


110 


65 


Erreichbare Temperatur, ®C 


1250 


1250 


Maße der i lang 


90 


90 


Mu£fel, < breit 


78 


78 


mm y hoch 


47 


47 


Gewicht, kg 


Ö-5 


5-5 



T 



=fI 



3. Öfen aus nichtmetallischen Leitern, a) aus Kohle: 
Schon 1849 hatte Depbetz füi* Versuchszwecke ein 7 mm weites und 23 mm 
langes Rohr aus Zuckerkohle elektrisch erhitzt, um Reaktionen im Innern 
des Rohres vornehmen zu könnend) 

Die Verwendung von Kohlenrohren für derartige Widerstandsöfen bietet 
zwei Schwierigkeiten. Diese sind einerseits das Abbrennen der Kohle an 
der Atmosphäre beim 

Gliüien , so daß Schutz- Fig. 108. 

mäntel und Kühlvonich- M \A 

tungen an den Enden 
der Rohre erforderlich 
sind , andererseits die 
Durchlässigkeit der Kohle 
für Gase und die Bildung 
von gasförmigen Verbin- 
dungen durch Einwir- 
kung der Atmosphäre 
oder des Rohrinhaltes 
auf die glühende Kohle. 

In neuerer Zeit haben 
Hi'TTON und Patterson 
die Verwendung von 
Widerstandsrohren aus 
Kohle für Laboratoriums- 
zwecke wieder aufge- 
griffen. In den Figuren 
108 bis 110 sind drei 
Typen solcher Kohlen- 
rohröfen schematisch wie- 
dergegeben.*) 



Kohrofen aus Achesongraphit mit Karborundummantel 
und (flasrohraiiRatz. 



Fig. 109. 






L. 



M mr«^ ^ . 111 ,. . \ ' >■ l,i. r-^-' 




=1. 



Rohrofen auH Bogenlichtkohle mit Karborundummantel 
und Kupferrohransatz. 



1) BoRCHKRS, Die elektrischen Öfen 1907, p. 47. Verlag W. Knapp, Halle a. 8. 

2) Electrochemical and MeUllurgical Induetry 1905, p. 4ö5. Siehe auch: Zeit- 
schrift für chemische Apparatenkunde I. ^r. 14, p. 380. 

Handb. d. Elektrotechoik. XI, 2. 3 



114 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



Die einfachste, in Fig. 108 wiedergegebene Form besteht aus einem 
ausgebohlten, 3 cm dicken Stab aus ACHESON-Graphit, welcher an den Enden 
in zwei Graphitplatten eingeschraubt ist. Die Verlängerungen bei A B für 
die Zu- und Abfuhr von Gasen bestehen aus Glasrohren. Der mittlere Teil 
des Eohres wird von einem schlechten Wärmeleiter, z. B. Karborundulh 
umgeben. Das Karborundum wirkt auch reduzierend und schützt das 
Kohlenstoffrohr vor dem Verbrennen. Ein Rohi* von 28 cm Länge , 2 cm 
äußerem und l'ömm innerem Durchmesser zeigte bei 8*2 Volt 295, bei 
9'6 Volt 320 Ampere Stromaufnahme. 

Bei der in in Fig. 109 dargestellten, schon komplizierteren Form ist 
das Kohlenrohr an seinen Enden bei A verkupfert und in Kupferrohre ein- 

Fig. 110. 



_5_ilLi 



i.' f-"!t»i!!<'W4;i?a ^ . 







I m IM H P 



Doppel wandiger Rohrofen aus Bogenlichtkohle ; Erhitzungsrohr mit Wasserstoff, Isolier- 
rohr mit Karborundum umgeben. 



gelötet, welche von einer Wasserkühlung B umgeben sind. An diese Kupfer- 
rohre sind mittels Kautschukstöpseln die Glasrohre C für die Gasleitung und 
die Stromzuführungsklemmen D angesetzt. Das Kohlenrohr ist wieder in 
Karborundum eingebettet. Bei dieser Anordnung beanspruchte ein Rohr von 
27cm Länge, 2cm äußerem und 1*5 cm innerem Durchmesser bei 7*7 Volt 
140 Ampere, bei 16*4 Volt 235 Ampere, ein solches von 60 cm Länge, 8'2 cm 
äußerem und 6*7 cm innerem Durchmesser bei 8'6 Volt 600, bei 13*0 Volt 
850 Ampere. 

Die dritte Anordnung in Fig. 110 ist mit einem Doppelrohr versehen. 
Das eigentliche Erhitzungsrohr A aus Kohle ist wie oben an die Kupfer- 
rohre B angeschlossen, welche mit Wasserkühlung versehen sind. Um A ist 
ein konzentrisches Kohlenstoffrohr EE* angeordnet, welches ebenfalls an mit 
Wasser gekühlte Kupferrohre H angeschlossen ist. Der Raum zwischen den 
beiden Kohlenrohren ist gasdicht abgeschlossen. Das äußere Rohr liegt in 
granulierter Wärmeisolationsmasse, die zwischen der Asbeströhre A" und den 
Asbestwänden L eingefüllt ist. In dem Raum zwischen den beiden Kohlen- 
stoffrohren wird Wasserstoff durchgeleitet. Derartige Rohre von den in der 
Figur angegebenen Abmessungen erforderten bei 21 Volt 200, bei 25 Volt 
240 Ampere. 

b) Aus Leitern zweiter Klasse: Um die störende Bildung von 
Kohlenwasserstoffen bei der Verwendung von Kohlenrohren zu vermeiden, 
hat Harker Rohre aus einem Gemisch von Zirkonerde und Yttrium her- 
gestellt, in welche Platindrähte als Stromzuleitung eingesetzt waren. Diese 
Rohre werden entweder durch vorheriges Erwäimen auf gewöhnlichem Wege 
oder durch elektrisches Anheizen mit einer Nickeldrahtspirale leitend gemacht. 



2. Die zu erhitzende Subertanz befindet sich mit einem elektrisch etc. Jlö 

Ein Rohr von 22 mm Länge wurde mit 1 Ampere 120 Volt auf eine Tem- 
peratur von 1600® C gebracht 

ß) Industrielle Öfen, 

1. Die zu erhitzende Substanz umgibt den Heizwiderstand. 
Industrielle Öfen nach dem Prinzip des in Fig. 98 dargestellten Borchebs- 
schen Versuchsofens mit einem Erhitzungskem aus einem zusammenhängenden 
Leiter haben keine besondere Verbreitung gefunden. Die meisten derartigen 
Öfen, welche in der Industrie Anwendung gefunden haben, verwenden Kerne 
aus stückigem Material, worauf wir im nächsten Abschnitt zurückkommen. 

Bei der früher ausgeübten Herstellung von Aluminiumlegierungen nach 
dem CowLES- Verfahren wurden bei Beginn der Charge zwei sich berührende 
Kohlenstabbündel verwendet, welche von dem zu reduzierenden Material 
umgeben waren. Das Verfahren ist aber durch die neueren Methoden der 
elektrolytischen Aluminiumgewinnung im Schmelzfluß verdrängt worden. Es 
mangelte nicht an Vorschlägen, derartige, aus einem Stück bestehende Er- 
hitzungskeme direkt in die Beschickung einzubauen und für elektrometallur- 
gische Operationen zu verwenden, doch sind sie, trotz der Einfachheit des 
Prinzips, nicht zu industrieller Anwendung gelangt. Auch in neuester Zeit 
wieder aufgenommene Bestrebungen dieser Richtung bei der Stickstoffver- 
wertung und in der Elektrometallurgie des Zinks sind noch nicht so weit 
entwickelt, als daß sich eine Besprechung an dieser Stelle rechtfertigen ließe. 

2. Der Heizkörper umgibt die zu erhitzende Substanz. 
Auch hier kann man von industriellen Anwendungen im eigentlichen Sinne 
des Wortes nicht sprechen. Borchers hat zwar im kleineren Maßstabe einen 
elektrisch geheizten Röstofen ausgebildet,^) bei welchem ein rotierendes 
Horizontalrohr aus isolierendem Material (Porzellan) mit äußeren Heiz- 
windungen aus Nickeldraht zur Anwendung kam, doch sind die Abmessungen 
noch keine solchen, daß man von einem industriellen Apparate sprechen 
kann, und wäre diese Vorrichtung eher unter die im vorhergehenden Ab- 
schnitte besprochenen Röhrenöfen für Laboratoriumszwecke einzureihen. 



B. Der Widerstand besteht aus einzelnen, sich berührenden Teilen. 

(Stückige Leiter.) 

Für viele Zwecke, wo die Verwendung starrer, aus einem Stück be- 
stehender Heizwiderstände in der Praxis Schwierigkeiten verursacht, benützt 
man aus stückigem Material gebaute Widerstände, für welche hauptsächlich 
verschiedene Kohlensorten mit oder ohne Zumischung von anderen, leitenden 
oder nichtleitenden Körpern in Frage kommen. Solche stückige Wider- 
stände können entweder als Kerne in die zu erhitzende Beschickung direkt 
eingebaut sein, welche Anwendungsart wir bei mehreren, speziell in den 
Vereinigten Staaten im industriellen Betrieb stehenden, elektrothermischen 
Verfahren (Karborundum, künstlicher Graphit usw.) vorfinden, oder es umgehen 
die Widerstände von außen Vorrichtungen verschiedenster Form, die elek- 
trisch erhitzt werden sollen. Wenn aber auch die Anwendung von Wider- 
standsmaterialien in stückiger Form schon lange bekannt ist, so hat man 



1) BoRCHEBS, Die elektrischen Öfen, 1907, p. 62. Verlag W. Knapp, Halle a. S. 

8* 



116 1. Technische Anwendungen der Wideratandeerhitsung. 

erst in neuerer Zeit, besonders bei der Ausbildung des sogenannten Kryptol- 
Verfahrens, die Anwendung und das Verhalten derartiger stückiger Wider- 
stände eingehender studiert. Der Phantasiename Kryptol bezeichnet also 
nicht an und für sich die Anwendung kohlenstoffhaltigen Widerstandsmaterials 
in Stücken, auch nicht die Zumischung sonstiger leitender oder isolierender 
Körper je nach der gewünschten höheren oder geringeren Leitfähigkeit, 
sondern bezeichnet vielmehr Bedingungen in der Herstellung derartiger 
Widerstandskörper, welche es ermöglichen, bestimmte Leitfähigkeiten zu er- 
zielen, diese durch Zusätze abzustufen und dem jeweiligen Verwendungs- 
zweck besonders geeignete Körnungen anzupassen. 

Aus den vielen, dem Verfasser von der Kryptol-Gesellschaft zur 
Verfügung gestellten Veröffentlichungen ') über dieses Heizverfahren geht 
hervor, daß das gekörnte Material sowohl aus reinem Kohlenstoff als aus 
Mischungen von solchem mit Karborundum, Silikaten, Glas, feuerbeständigen 
Salzen usw. bestehen kann. Wir haben also unter den Zusätzen auch solche, 
welche bei höheren Temperaturen leiten, bevor sie noch in Schmelzfluß 
kommen. Die Gemische werden zu Briketts geformt und dann nochmals 
zerkleinert. Bei der Körnung wird darauf hingearbeitet, Körner mit runden 
Oberflächen von Kugel- oder Linsenform zu erzielen. Eventuell noch vor- 
handene Kanten, Spitzen oder Blättchen werden entfernt, indem man das 
Material vor der Verwendung elektrisch stark durchglüht, wobei die Blättchen 
verbrennen und die Spitzen und Kanten sich abrunden. Die Körner werden 
durch Siebe mit runden Öffnungen genau gesiebt und kommen mit einem 
Durchmesser von 0*5 bis 1*5 mm zur Verwendung. Für diese ist die Strom- 
art, ob Gleich-, Wechsel- oder Drehstrom, ohne Einfluß. 

Das Material als solches ließe, soweit der Kohlenstoff in Frage kommt, 
natürlich eine Erhitzung bis zu dessen Verdampfung zu, doch sind einer 
solchen Beanspruchung Grenzen gesetzt, die einerseits in der Reduktion von 
Kieselsäure in den Beimengungen durch den Kohlenstoff gezogen sind, 
andererseits durch den Umstand gegeben werden, daß für die zu erhitzenden 
Gefäße keine Materialien bekannt sind, die derartigen Temperaturen wider- 



1) Bbrmbach, Das Kryptol und seine Anwendungen. Elektrotechnischer Anzeiger 
XXI, 1904, Nr. 60-61. 

Brokn, Zur Anwendung lose geschichteter, kleinstückiger Leiter für elektrische 
Heizwiderstände. ETZ. 1906, Nr. 9. 

ßuss, Neaer elektrischer Heizwiderstand. Prometheus XV, 1904, p. 561. 

Hbepke, Das KryptolHeizsystem. Zeitschrift für Lüftung, Heizung und Be- 
leuchtung, XI, 1906, Nr. 1. 

Geub, Kryptol und seine Anwendung. Mitteilungen für den Eisenwarenhandel, 
1905, Nr. 22. 

ScHOENBBCK, Die elektrische Heizung mit Kryptol. Aligemeine Chemiker-Zeitung, V, 
1905, Nr. 35. 

ScHUBKBO, Über das lose geschichtete Widerstandsmaterial „Kryptol" und die 
daraus hervorgegangenen Wärme- und Heizapparate. Zeitschrift für chemische 
Apparaten künde, 1906, Nr. 17. 

Verwer, Elektrische Widerstandsöfen und Heizvorrichtungen der Kryptol-Ge- 
sellschaft. Ton-Industrie-Zeitung, 1905, p. 991. 

Voblker, Vorführung elektrischer Widerstandsöfen nach dem KryptolsyBtem. Ver- 
handlungen des Vereines zur Beförderung des Gewerbfleißes, 1904, Nr. 5. 

VoELKER, Heizpatronen. Annalen der Elektrotechnik, 1906, Nr. 1. 

Wiesler, Kryptol, ein neuer elektrischer Heizwiderstand. Dinglers polytech- 
nisches Journal. 320. Heft 26, 1905. 



2. Die zu erhitzende Sobetanz befindet sich mit einem elektrisch etc. 



117 



steben. Man kann also die zulässige obere Temperaturgrenze wohl mit 
2000 ® C annehmen. Doch auch diese Temperaturen wurden verhältnismäßig 
selten gefordert, und kommen für die meisten Zwecke (Baumheizung, Kochen, 
Trocknen usw.) viel niedrigere Temperaturen in Frage. 

Über das Verhalten gekörnter Widerstandskörper im Stromki'eis sind 
die Meinungen noch geteilt. Während von mancher Seite ein gleichzeitiges 
Zusammenwirken von zahllosen kleinen Lichtbögen mit direkter Widerstands- 
heizung angenommen wird, treten andere Fachleute, z. B. Bbonn, dieser An- 
schauung und anscheinend mit Becht entgegen. Bbonn begründet (1. c.) dies 
damit, daß man keine Minimalspannung feststellen kann, bei welcher das 
Leuchten der Widerstandsmasse nicht mehr eintritt, daß femer in ihr sowohl 
sehr starke als auch sehr schwache Temperaturerhöhungen erzeugt werden 
können. Es tritt zwar besonders beim Einschalten ein Leuchten ein, welches 
die Annahme vieler kleiner Lichtbögen nahelegt, doch tritt es stets nur an 
wenigen Stellen auf, und kann man bei entsprechender Schichtung der Kömer 
diese Lichterscheinung derart zurückdrängen, daß man auch im Dunkeln 
nichts bemerkt. Andererseits kann man beim Durchrühren oder bei starker 
Erschütterung der Widerstandsmaße die Lichterscheinung wieder hervor- 
bringen. Dai'aus kann man 



wohl folgern, daß man es der 
Hauptsache nach mit reiner 
Widerstandserhitzung zu tun 
hat. 

Das kömige Widerstands- 
material zeigt aber trotzdem 
ein Verhalten, welches von 
dem zusammenhängenden Lei- 
ter etwas abweicht. Es sei 
hier auf die schon angeführte 
ausführliche Arbeit Bbonns 
verwiesen, in welcher an 
Hand von Versuchen nach- 
gewiesen wird, daß die kör- 
nigen Leiter beim Einschalten 
zunächst ein Sinken des elek- 
trischen Widerstandes zeigen, 



Fig. 111. 



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Anheizperiode beim Krj-p toi verfahren. 
(Mit Bewilligung der Elektrotechnischen Zeit- 
schrift, Berlin, wiedergegeben.) 



bis dieser ein Minimum erreicht, worauf er wieder steigt und ziemlich in 
dem gleichen Zeitintervall die ursprüngliche Höhe wieder erreicht. 

Als Beispiel sei nachfolgender Versuch Bronns angeführt, dessen Besultate 
in den Kurven in Fig. 111 niedergelegt sind. 

Ein dickwandiges Bohr aus feuerfester Masse von 65 mm innerem Durch- 
messer und 60 cm Länge war auf eine Kolilenplatte gestellt, mit Kohlengries 
gefüllt und mit einem hineinragenden Kohlenstab von 50 mm Durchmesser 
als oberem Kontakt versehen, so daß also die Luft ungehinderten Zutritt 
hatte. Das Bohr wurde mit Wechselstrom von 116 bis 120 Volt belastet. 
Die Kurve la zeigt die erzielten Stromstärken. IB ist die Wiederholung 
des Versuches beim Wiedereinschalten des noch heißen Heizköri)ers nach 
30 Minuten. Kurve // zeigt einen analogen Versuch mit einer zweiten ähn- 
lichen Vorrichtung. Man ersieht daraus, daß beim Heizen mit kömigen 
Widerständen eine Anheizphase eintritt. Oline auf die Details der BaoNNschen 



118 



I. Technische Anwendungen der WiderstandBerhiteang. 



Arbeit weiter einzugehen, möge nur kurz erwähnt werden, daß der Grenannte 
diese Erscheinung in der Weise erklären will, daß beim Anheizen die sich 
ausdehnende Luft nicht genügend rasch entweichen kann, so daß vorüber- 
gehend ein Überdruck herrscht, der die Kömer stark aneinander preßt. 
Dieser Druck wird dadurch noch höher, daß zerkleinerte Kohle bekanntlich 
ein sehr hohes Absorptionsvermögen für Gase hat und von den hier in Be- 
tracht kommenden Gasen (Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenoxyd und Kohlensäure) 
das 7 bis^67 fache des eigenen Volumens aufnehmen kann. Aus den weiteren 
Versuchen von Bkonx geht hervor, daß sich der Einfluß dieser? Anheizungs- 

Fig. 112. 




Heizplatte mit VoELKBBschen Kryptolpatronen. 



Periode wesentlich einschränken 
läßt, wenn man zu Beginn nur 
allmählich einschaltet und die 
freie Oberfläche des gekörnten 
Widerstandes möglichst groß 
wählt. Damit würde auch die 
von Bronn gegebene Erklärung 
im Einklänge stehen. 

Von anderer Seite wird 
dieses Verhalten des Kryptols 
während der Anheizperiode 
einfach auf den Wassergehalt 
des etwas hygroskopischen Materials zurückgeführt, welcher in der Anheiz- 
periode dampfförmig entweicht. 

a) Vorrichtungen für häusliche Zwecke. 

(Raumheizen und Kochen.) 

Für diese Zwecke ist mit stückigen Leitern nur das Kryptolverfahren 
zur Anwendung gelangt. Es sind dabei zwei prinzipiell verschiedene An- 
ordnungen zu unterscheiden. Entweder bestehen die Heizkörper aus einer 
einfachen Gußeisenplatte von rechteckiger oder runder Form, welche eine 
mit Chamotte ausgekleidete Vertiefung zur Aufnahme des Kryptols enthält, 
oder es wird dieses in Röhren aus Glas oder Chamotte eingefüllt, die an 
beiden Enden mit Mel}illkai)seln verschlossen sind und in Parallelschaltung 
zu Heizkörpern zusammengesetzt werden. Diese von Voelker erfundene, 
sogenaimte Patronenbeizung verwendet also analoge Heizelemente, wie wii- 
sie an fi'üherer Stelle bei den einzelnen Heizsystemen mit metallischen Leitern, 
z. B. beim PaoMETnEUs-System, gefunden haben. 

Fig. 112 zeigt eine Heizplatte mit solchen Kryptolpatronen.*) Die Rohre 
haben 15 bis 20 mm Durchmesser bei 200 bis 500 mm Länge und sind mit 
fast reinem Kohlenstoff von feiner Körnung gefüllt. Die Brenndauer wird 



1) Hfepkb, Zeitschrift für Lüftung, Heizung und Beleuchtung XI, 1906, Nr. 1. 



Fig. 113. 




Heizkörpereinsatz mit Kryptolpatronen. 
Fig. 114. 




Zimmerofen für Kryptolheizung. 



120 



L Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



mit mindestens 3000 Stunden garantiert. Die Patronen sind mittels federnder 
Klemmen in Bahmen befestigt, welche die Stromzuführung bilden, und können 
leicht ausgewechselt werden. Dieses System wird jetzt speziell für Baum- 
heizung verwendet, indem ein aus solchen Patronen zusammengesetzter, in 
Fig. 113 dargestellter Normalheizeinsatz entweder von einfachen durch- 
lochten Blechmänteln, oder von omamental ausgestalteten Metallgehäusen^ 
entsprechend Fig. 114, umgeben wird. 

Die nachstehenden Tabellen geben einige Unterlagen über die Kryptol- 
Patronenöfen für Baumbeheizung. 



Tabelle LXIV. 
Einfache Kryptolöfen. 



( von 
Heizkraft, cbm l. 


9 
15 


18 
30 


35 
60 


50 
80 


80 
140 


Maximalstromverbrauch, KW. 


0-4 


0-8 


1-6 





2 


2-4 
-- 3 


3-6 


Begulierbarkeit 


— 


— 


2 


— i 2 


-'3 


(Höhe 
cm l Breite 
i Tiefe 


30 
38 
11 


47 
38 
11 


55 

50 
16 


53 ' 55 55 
38 50 50 
20 30 30 


55 
75 

16 

} 


55 
75 
16 


55 , 55 
75 75 

30 ! 30 


55 55 
75 76 
30 30 


Gewicht, ca. kg 


5-5 


8- 


13 




17-2( 




28—32 


40-42 



Tabelle LXV. 
Ornamentierte Zimmeröfen Kunstguß (Fig. 114). 



Heizkraft, cbm { , . 
Ibis 


50 

80 


80 
140 


110 
180 


130 
200 


Maximalstromverbrauch, KW. 


2-4 
3 


3-6 
3 




4-8 


6-0 


Begulierbarkeit 


3 


3 


|Höhe 
cm ! Breite 
l Tiefe 

Gewicht, ca. kg 


95 
52 
42 

70 


95 125 128 122 
53 77' 85 90 
47 57 46 45 

47 ' 125 98 120 


125 
77 
57 

135 


128 
85 
46 

102 


135 
90 
60 

133 


122 
90 
45 

124 


135 , 128 
90 85 
60 46 

133 104 



2. Die zu erhitzende Substanz befindet sich mit einem elektrisch etc. 



131 



Tabelle LXVI. 
Ornamentierte Zimmeröfen in Schmiedeeisen. 



i von 
Heizkraft, cbm { ^, 
Ibis 


35 
60 


50 
80 

2-4 


80 
140 


Maximalstromverbrauch, KW. 


1-6 


3-6 


Regulierbarkeit 


2 


3 


3 


rHöhe 
cm < Breite 
l Tiefe 


83 

53-57 

30 


100-105 
68-70 
37-40 


100-105 
68-70 
37-40 


(lewicht, ca. kg 


22-5-25 


35-5-37-5 


43-45 



Außer diesen normalen Ausführungen werden natürlich eine ganze Reihe 
von Sonderformen, wie kaminartige Öfen, Fensterwäxmer , Wandwärmer, 
Kabinenwandöfen, Wärmeschränke, Speisenwärmer, Handtuchtrockner, Fuß- 
bänke usw. gebaut. 

Hbepke (1. c.) gibt auf Grund eigener Versuche für Raumheizung mit 
Kryptol die nachstehenden Daten über den Kraftverbrauch an: 

Tabelle LXVH. 





Für kleinere, ge- 
schützte Räume 


Für größere, gut 
ventilierte Räume 




W pro cbm 


W pro cbm 


a) Zum schnellen Anheizen eines 
völlig kalten Raumes 


90 


100 


b) Zum Warmhalten bei einem 
Temperaturunterschied von 






12-15 «C 


30-33 


40-45 


15-20« C 


44-50 


60-65 


20-23«C 


60-65 


80-85 



Man ersieht aus vorstehender Tabelle, daß die Kryptolheizung bezüglich 
Kraftverbrauch sich in eine Linie mit den anderen, an früherer Stelle be- 
schriebenen elektrischen Heizsystemen stellt. 

Bei der für häusliche Zwecke weniger in Betracht kommenden Heizung 
mit freiliegendem Kryptol kann entweder, wie bei den in den Figuren 115 und 116 
wiedergegebenen, viereckigen und runden Heizplatten (Heepkk 1. c), das 
Kryptol in direkter Verbindung zwischen zwei den Strom zuführenden Kohlen- 
elektroden aufgeschüttet sein, oder es werden z. B. bei viereckigen Heiz- 
platten von den gegenüberliegenden W^änden des Chamottekörpers isolierende 
Wände eingebaut, die nicht ganz bis zur gegenüberliegenden Wand reichen, 



122 



I. Technische Anwendungen der Wideretandserhitzung. 



SO daß ein zickzackförmiger Stromweg von großer Länge und geringem 
Querschnitt sich ergibt. Auf den mit Kryptol gefüllten Behälter kommt dann 
die eigentliche Heizplatte aus Gußeisen. 

Fig. 115. 

-r— m „ 




Viereckige Heizplatte mit freiliegendem Kryptol. 



Fig. 116. 




Runde Heizplatte mit freiliegendem Kryptol. 



123 



(2 



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starke 
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i. S. 



122 

so daß 
Querseh 
die eig« 



2. Die zu erhitzende Substanz befindet sich mit einem elektrisch etc. 



123 



Tabelle LXVm. 
Kryptol-Heizplatten. 



Form 


Abmessungen 


•Stromverbrauch 




mm 


KW. 


Rechteckig 


260 X 130 


0-5 —1-2 




350 X 300 


0-6 -1-5 




200 X 450 


0-7 ^1-8 




350 X ßOO 


0*75—20 




170 X 170 


0-4 -10 


Rund 


Dchm. 120 


0-35— ü-9 




150 


0-4 -10 




180 


0-45-11 




210 


05 -1-2 



b) Laboratoriumsöfen. 

Die einfachen Heizplatten mit Patronenheizung oder freiliegendem Kryptol, 
haben für die mannigfaltigen Bedürfnisse der chemischen Laboratorien eine 
ganze Reihe von besonderen Ausgestaltungen erfahren. An solchen seien an- 
geführt : Kryptolbäder für Digestorien als Ersatz für Sandbäder, Wasserbäder 
mit und ohne konstantem Niveau, Heizer für Kochflaschen, Bechergläser usw., 
Luftbäder für Extraktionsapparate, Kocher zum gleichzeitigen Erhitzen ganzer 
Reihen von Kolben, wie man sie z. B. bei der Stickstoffbestimmung nach 
Kjeldahl und für die Goldscheidung benötigt, Röhrenöfen, Reagensglaskocher, 
Muffelöfen, Glühöfen, Tiegelöfen, Trockenschränke, Heißfiltertrichter, Filter- 
trockenapparate usw. Einige dieser Spezialausführungen sind in den 
Figuren 117 bis 121 der Tafel X wiedergegeben. Mit Rücksicht auf den 
enger begrenzten Verwendungszweck derartiger Apparate sei bezüglich Aus- 
maße und Kraftverbrauch auf die Sonderveröffentlichungen verwiesen. Unter 
anderem seien auch die auf Anregung von Borchers durchgeführten Arbeiten 
Glasers über Öfen mit Kryptolwiderstand für kalorimetrische Untersuchungen 
angeführt. ^) 

In neuester Zeit wurden entsprechend den bei anderen elektrischen 
Heizsystemen in Verwendung stehenden „Siedem" auch Kryptolheizer für 
direkte Erwärmung aus dem Innern der betreffenden Flüssigkeit heraus 
gebaut. 

Derartige, in den Figuren 122 bis 125 dargestellte Kryptolsieder finden 
Verwendung bei Destillierblasen, Behältern mit entzündlichen Flüssigkeiten, 
Retorten, Autoklaven usw.*) 

Im übrigen hat auch Borchers schon gekörnte Kohle verwendet, um 
kleine Magnesiatiegel elektrisch zum Glühen zu bringen. Bei diesen Anord- 
nungen war der Tiegel von Kohlengrus umgeben, dem durch zwei starke 
Kohlenstäbe Strom zugeführt wurde. Sobald der Tiegel durch die glühende 



1) BoRCHBBS, Die elektrischen Öfen 1907, p. 69. Verlag W. Knapp, Halle a. S. 

2) ScHüBERQ, Zeitschrift für chemische Apparatenkunde, 1906, Nr. 17. 



124 



1. TechniBcbe Anwendungen der Widerstandaerhitzung. 



Kohlenschicht genügend erhitzt war, nahm er dann selbst als eine Alt 
NERNST-Körper an der Leitung teil. Auch Brokn hat verschiedene Labora- 
toriumsöfen mit kleinstückiger Widerstandsmasse gebaut, welche speziell für 



Fig. 123. 



Fig. 122. 



Fig. 124. 



Fig. 125. 




Sieder mit Kryptolheizung. 



Fig. 126. 




Versuchsraum der kgl. Porzellanmanufaktur Berlin mit BaoNNschen Widerstandsöfen. 



2. Die zu erhitzende Substanz befindet sich mit einem elektrisch etc. 1^5 

keramische Zwecke mehrfach zur Anwendung gelangt sind.') Bei diesen 
^fen kommen ebenfalls Heizrohre aus feuerbeständigem Material zur An- 
wendung, welche von dem Widerstandskörper aus Kohlenstücken umgaben 
sind. Fig. 126 zeigt den Versuchsraum der Kg 1. Porzellanmanufaktur 
in Berlin mit derartigen elektrischen Öfen. 

c) Industrielle Öfen. 

Der in Fig. 98 dargestellte BoECHERSsche Ofen mit festem Kohlenkeni 
zeigt uns das Prinzip, nach welchem auch industrielle Öfen größten Um- 
fanges mit dem einzigen wesentlichen Unterschiede in Anwendung stehen, 
daß der Kern nicht aus einem zusammenhängenden Leiter, sondern aus 
stückigem Material hergestellt ist. In erster Linie sind hier Industrien zu 
erwähnen, die in den Vereinigten Staaten unter Benutzung dieser Ofentype 
zu lebhafter Entwickelung gelangt sind. 

1. Herstellung von Karborundum. Bei diesem von Acheson 
ausgearbeiteten Verfahren wird durch elektrisches Erhitzen eines Gemenges 
von Kieselsäure und Kohle mit verschiedenen Zusätzen das unter dem 
Namen Karborundum bekannte Siliciumkarbid erzeugt, welches als Schleif- 
mittel, feuerfestes Material, Zusatz bei vei-schiedenen metallurgischen Opera- 
tionen ausgedehnte Anwendung findet. Der wesentlichste chemische Vorgang 
verläuft hierbei nach folgender Gleichung: 

SiOa -f 3C = Sic + 2C0 

Kieselsäure Kohlenstoff Siliciumcarbid Kohlenoxyd. 

Im Betrieb werden kleine Zusätze gemacht, so daß die Beschickung die 
nachstehende Zusammensetzung aufweist: 

Sand 52-2 % 

Koks 35-4 „ 

Sägemehl 10-6 ^ 
Salz 1-8 „ 

Summa lOO'O %. 

Der Aufbau des Ofens ist aus den schematischen Zeichnungen in Fig. 127 
und 128 ersichtlich.*) 

Von dem Ofen sind nur das Fundament und die beiden Stiramauem mit 
tlen Stromzuführungen stabil gebaut, während die Seitenwände A^ ohne 
Bindemittel bei jeder Charge nur durch Aufschichten der Steine neu aufge- 
stellt werden, um die Charge rasch auseinandernehmen und den Ofen schnell 
wieder zustellen zu können. Die Stromzuführungen an den Stirnseiten be- 
steben aus mehreren Lagen vierkantiger Kohlenstäbe />*, zwischen welchen 
Kupferplatten 6* angeordnet sind, welche mit den Zuftihrungskabehi R ver- 
bunden sind. C ist der Kern aus granulierter Kohle , welcher durch feines 
Kohlenpulper c mit den Endkontakten in leitende Verbindung gebracht wird. 
/> ist die Mischung. 

Fig. 129 zeigt eine Ansicht des Ofens im Betrieb, auf welcher die 
herausbrennenden Flammen von Kohlenoxyd ersichtlich sind. Nach be- 

1) SisMONis & RisKE, Elektrische Versuchsöfen mit kleinstückiger Kohlenwider- 
standsmasse. Z. f. ang. Chemie 1906, p. 1231. 

2) ENOBLHABBts Monographien Ober angewandte Elektrochemie, Fitz-Gbbald, 
Karborundum. Verlag W. Knap]). 



126 



I. Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



endeter Charge zeigt der Ofen die in Fig. 130 dargestellten konzentrischen 
Schichten in der Beschickung. C ist wieder der Kohlenkem, um diesen 
liegt eine Schicht O aus einer Substanz, welche die Struktur des kristalli- 
sierten Karborundums zeigt, aber nur aus Graphit besteht, welcher durch 
Rückzersetzung von Siliziumkarbid in verdampfendes Silizium und graphitischen 



Fig. 127. 







^.^ 



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I 1 



1 I 



T : I ' 1 



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sgv 



a*2f^ 



■ ■ ■ ' i ' ^ 



' I' I ^^ 




Eig. 128. 



^* 



W///M 
VMVM 

VMWA 



W////M 



Kohlenstoff entstanden ist. Hierauf 
folgt die aus kristallisiertem 
Siliziumkarbid bestehende Zone 6\ 
welche von einem dünnen Mantel 
der sogenannten „White Stuff", 
zum größten Teil amoi'phem 
Siliziumkarbid, besteht. J/ ist 
eine Zone von unveränderter Be- 
schickung. 

Über die elektrothermische 
Theorie des Karborundumofens 
siehe das erwähnte Buch von 
Fitz-Gerald. Die Öfen sind für 
eine Leistung von 746 KW. ge- 
baut. Zum Betrieb dient Wechsel- 
strom der Niagara-Falls- 
Power-Cy, der von 2200 Volt auf 75 bis 210 Volt heruntertransformiert 
wird. Eine Ofencharge dauert 36 Stunden. Zuerst wird mit voller Spannung 
gearbeitet, bis der Ofen 746 KW. aufnimmt, dann wird mit der Spannung 
heruntergegangen und die Energieaufnahme konstant gehalten. Ein Ofen 
hat ca. 7 m Außenlänge, die inneren Dimensionen sind 5 m Länge, 1*8 m 
Breite und 1'7 m Höhe. Die Öfen sind stets abwechselnd im Betrieb, da 
sie eine geraume Zeit zum Abkühlen der fertigen Charge benötigen. Jeder 
Ofen erzeugt 3150 kg Karbonmdum pro Charge. Der Kraftbedarf beträgt 
also 8*5 KW*' pro kg Karborundum ohne Berücksichtigung der Zwischen- 
produkte. Werden diese, als schon vorgearbeitetes Material, der nächsten 
Beschickung wieder zugesetzt, so sinkt der Kraftbedarf entsprechend. Die 
Bauart der Öfen schließt ein Aufsammeln der äquivalenten Menge von 
3400 kg Kohlenoxyd aus, so daß diese Energiequelle verloren gegeben 
werden muß. 



WAw/jyM^Am^y^^^A9w//A^Äfj^Am, 
ryAAjy^vAAA/MYA/jyjy/y/////MW//J^^^ 

9Xr/AJ^yAAAJ^^A^yyAÄr/M¥/AA^/Mfjr/^^^ \ 



Karborundumofen von Acheson. 



2. Die zu erhitzende Substanz befindet sich mit einem elektrisch etc. 127 

2. Herstellung von künstlichem Graphit. Die in Vorstehendem 
erwähnte EIrscheinung , daß sich im Karborundumofen als Sekundärreaktioü 
durch Zersetzung schon gebildeten Siliziumkarbids graphitischer Kohlenstoff 
abscheidet, regte wohl bei Acheson den Gredanken an, diesen Vorgang als 

Fig. 129. 




Karborundumofen von Acheson während des Betriebes. 



Fig. 130. 



Hauptreaktion einer künstlichen 
Erzeugung von Graphit zugrunde 
zu legen. Die Versuche zeigten, 
daß es bei den verfügbaren kohlen- 
stoffreichen Rohmaterialien, z. B. 
Anthi-azit, genügt, wenn nur eine 
geringe Menge karbidbildender 
Substanz vorhanden ist, um die 
ganze Beschickung in Graphit zu 
verwandeln. Acheson erklärt den 
Vorgang so, daß beim elektri- 
schen Erhitzen von z. B. Anthrazit 
bei Luftabschluß die in diesem 
enthaltenen Aschenbestandteile 
kleine Mengen von Karbiden bilden. 

Diese zersetzen sich wieder in graphitischen Kohlenstoff und das bezügliche 
andere karbidbildende Element, welches wieder mit neuen Mengen Kohlen- 
stoff aus dem Rohmaterial Karbid bildet usw. 

Für dieses Verfahren werden ähnliche Öfen wie für die Karborundum- 
darstellung verwendet, und auch die Beschickung wird in gleicher Weise 
um einen Kern aus Kohle angeordnet, nur sind die Öfen etwas länger ge- 
baut. Fig. 131 zeigt einen solchen Graphitofen von Acheson. ') 




Schnitt durch die Beschickung eines Karbo- 
rundumofens nach beendeter Charge. 



1) Enoelhardts Monographien über angewandte Elektrochemie. Fitz-Gbrald, 
kflnstlicher Graphit. Verlag W. Knapp. 



128 



L Technische Anwendungen der Widerstandserhitzung. 



Der Ofen ist ca. 9 m lang, die Beschickung hat einen Querschnitt von 
ca. 50 X 35 cm. Der Ofen ist für eine Maximalenergie von 800 KW. gebaut. 
Er wird ebenfalls mit Wechselstrom betrieben, der von etwa 200 Volt zu 
Anfang bis auf 75 Volt beim konstanten Heizstadium herunterzuregnlieren 



o 



9 

o 



M 







ist. Der Graphit kann in beliebiger Reinheit dargestellt werden, da die 
Aschenbestandteile vollständig verflüchtigt werden können. 

In ähnlicher Weise wird gearbeitet, wenn man nicht amorphe, erst 
weiter zu verarbeitende Stücke von Rohgraphit ans Anthrazit, sondern schon 
iertig geformte Gegenstände z. B. Graphitelektroden herstellen will. In 
diesem Falle werden die Gegenstände zuerst aus Kohlenstoff, z. B. Petroleum- 



2. Die zu erhitzende Substanz befindet sich mit einem elektrisch etc. 129 

koks, Teer und einem karbidbildenden Material, wie Eisenoxyd, geformt, 
hierauf gebrannt und dann in einem Ofen der beschriebenen Art in Graphit 
übergeführt. Der Kern im Ofen wird dann direkt aus den zu erzeugenden 
Gegenständen gebildet, während man die Hohlräume mit gemahlenem Koks 
ausfüllt. Als Schutzmantel gegen die Atmosphäre dient eine Lage von ge- 
mahlenem Koks, gemischt mit Sand. 

Jeder Elektrochemiker hat wohl schon mit den sogenannten Achbson- 
Elektroden gearbeitet und deren Vorteile gegenüber den sonstigen künst- 
lichen Kohlenelektroden kennen gelernt. Außer der größeren Widerstands- 
fähigkeit gegen chemische Einflüsse zeichnen sie sich besonders durch leichte 
Bearbeitbarkeit aus, so daß man ihnen durch Drehen und Fräsen alle mög- 
lichen Formen geben, Gewinde ausschneiden kann usw. 

3. Herstellung von Schwefelkohlenstoff. Bei diesem eben- 
falls in den Vereinigten Staaten zu industriellem Betriebe gebrachten Ver- 
fahren von Taylor wird eine Art elektrischer Schachtofen verwendet, in 
dessen Gestell zwei starke Stromzuführungen aus Kohle eingesetzt sind, 
zwischen welche kontinuierlich ein Gemenge von Kohlenstücken (Bruchteile 
aus Bogenlampenkohlen) und Schwefel chargiert wird. Mit Bücksicht auf 
den engbegrenzten Verwendungszweck sei im übrigen auf die bezüglichen 
Veröffentlichungen verwiesen. ^) 

4. Industrielle Anwendungen der Kry ptolheizung. Nach 
dieser Richtung liegen hauptsächlich Arbeiten von Bronn vor, die Kryptol- 
heizung in der Glasindustrie zur Außenheizung des Hafen zu verwenden. 
Doch auch diese Anwendung ist noch nicht so weit durchgebildet, daß man 
von einer endgültigen Einführung sprechen kann. Bezüglich Einzelheiten 
sei auf die Spezialliteratur verwiesen. *) 



1) Habkb, Über Hochsei lulunterricht und elektrochemische Technik in den Ver* 
«inigten Staaten. Z. f. El. Chemie, IX, 1903, Nr. 19 p. 379. 

2) Bronn, Über die beim Schmelzen von Glas mittels Elektrizit&t und beim 
Heizen mit kleinstückigen Leitern (Kryptol) gemachten Erfahrungen. El. ehem. Ztschr. 
XI, 1904 bis 1905, p. 207. 



Huidb. d. Elektrotechnik. XI, 2. 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogen- 

erhitznng. 



Der Lichtbogen kommt im großen und ganzen in drei, wenn auch nicht 
scharf abgegrenzten Gruppen für elektrische Erhitzungszwecke zur An- 
wendung. 

A. Er dient indirekt zur Erwärmung eines in der Regel metallischen 
Körpers, und dieser wirkt erst auf den betreffenden zu erwärmenden Gegen- 
stand. Wir haben es hier z. B. mit den durch den Lichtbogen geheizten 
Lötkolben, Plätteisen und ähnlichen Anwendungen zu tun, die wir als ge- 
werbliche und häusliche bezeichnen können. 

B. Der Lichtbogen wirkt direkt gewissermaßen als Werkzeug auf einen 
entweder gleichbleibenden oder sich ändernden Teil eines leitenden Körpers. 
Es ist also in diesem Falle kein eigener, für die Unterbringung, eventuell 
auch den Zu- und Abgang des zu behandelnden Materiales besonders be- 
stimmter Baum vorhanden. In diese Gruppe fallen die verschiedenen 
Metallbearbeitungsverfahren im direkten Lichtbogen, bei welchen 
es meistens nur auf lokale Wärmeeinwirkungen ankommt. 

C. Es werden in einem mehr oder weniger geschlossenen Raum feste, 
flüßige oder gasförmige Körper periodisch oder kontinuierlich eingefüllt, 
entweder dem direkten Lichtbogen oder dessen strahlender Wärme ausgesetzt 
und die erhaltenen Produkte wieder periodisch oder kontinuierlich abgeführt. 
Diese Art von Einrichtungen bezeichnen wir wohl am besten mit dem Sammel- 
begriff elektrische Lichtbogenöfen. Wir haben es hier in der Regel 
mit der Erhitzung ganzer Massen, technisch als Chargen oder Beschickungen 
bezeichnet, zu tun. In dieser Gruppe haben wir es hauptsächlich mit 
chemischen Veränderungen in der Beschickung zu tun, während es in den 
Gruppen A. und B. meistens nur auf Veränderungen der physikalischen 
Eigenschaften des zu behandelnden Materiales ankommt. 

1. Gewerbliche nnd häusliche Anwendungen der Licht- 
bogenerhitzung. 

Für derartige Zwecke hat die Lichtbogenerhitzung nur beschränkte An- 
wendung gefunden und mußte das Feld zum weitaus größten Teile der 
Widerstandserhitzung überlassen. Während also z. B. für Raumbeheizung 



1. (lewerbliche und häusliche Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 131 

und Kochzwecke die Lichtbogenerhitzung keine Erfolge zu verzeichnen hatte, 
konnte sie sich hingegen mit Erfolg in einigen Fällen behaupten, wo es auf 
rasche Erzeugung hoher Temperaturen ankommt. Dies ist z. B. bei den 
Lötkolben der Fall. Bei derartigen Einrichtungen bildet in der Regel der 
Kolben den einen Pol, während der zweite Stab aus einem Kohlenstab 
besteht. 

Als Beispiel einer älteren Konstruktion ist in Fig. 132 ein elektrischer 
Lötkolben von Wieczobeck dargestellt. 

Der Mantel a trägt in einem konischen Ansatz den Lötkolben 6. Durch 
den Deckel c geht ein Stab d durch, welcher in seiner Längsrichtung durch 

Fig. 132. 




Elektrischer Lötkolben nach Wieczobeck. 



den Hebel f etwas verschiebbar ist und den isolierten Kohlenhalter g trägt, 
der wieder von einer am Deckel isoliert befestigten Hülse h umgeben ist. 
An die damit verbundene Hülse i ist die Zuleitung m angeschlossen. Diese 
Zuleitung ist isoliert durch den aus einem Metallrohr bestehenden Stiel k 
geführt, welcher mit dem Mantel a in leitender Verbindung steht. Dreht 
man den Exzenter c, so kann der Kohlenhalter etwas gesenkt werden, so 
daß die Kohle Kontakt mit dem Lötkörper b erhält. Beim Weiterdrehen des 
Exzenters wird die Kohle wieder gehoben, der Lichtbogen gebildet und die 
Kohle festgeklemmt. Der Strom geht also von dem Kontakt / durch den 
Leiter m zur Hülse /, dem Rohr h nach g und durch die Kohle, den Kolben, 
den Mantel a und das Rohr k zum Kontakt zurück. Je nach der Länge des 
Lichtbogens beansprucht ein solcher Lötkolben 4 Ampere bei 25 Volt, bzw. 
3 Ampere bei 33 bis 35 Volt.*) 

Einen sehr einfachen Lötkolben mit Lichtbogenerhitzung brachte 1897 
die Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft auf den Markt.*) Der 
kupferne Kolben bildet den positiven , die Kohle den negativen Pol. 
Durch Druck auf einen Knopf wird bei geschlossenem Stromkreis der Kurz- 



1) ETZ. 1895, p. 648. 

2) ETZ. 1897, XVIII, p. 624. Siehe auch L. Gbaetz, Die Elektrizität und ihre 
Anwendungen. 12. Auflage. Verlag Engelhorn, Stuttgart 1906. 

9* 



132 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



Schluß zwischen Kohle und Kolben hergestellt. Läßt man den Knopf los, 
so zieht eine Feder die Kohle um etwa 1 mm vom Kolben zurück, wodurch 
der Lichtbogen gebildet und der Kolben erwärmt wird. Durch eine öfbiung 
kann man den Lichtbogen beobachten. Alle halbe Stunden muß die Kohle 
nachgestellt werden. 



Fig. 133. 



Fig. 134. 





Fig. 135. 




Fig. 136. 



Fig. 137. 





Widerstandsgestell. Drosselspule. 

Elektrische Lötkolben der Allgemeinen Elektrizitilts- Gesellschaft, Berlin. 



Die Figuren 133 bis 135 zeigen drei neuere Formen von Lötkolben mit 
Lichtbogenerhitzung der Allgemeinen Elektrizitäts-Gesellschaft. 

Fig. 133 zeigt einen Lötkolben ohne Vorschaltwiderstand mit einem 
Verbrauch von ca. 330 Watt, Fig. 134 einen solchen in Hammerform. Dieser 
wird in zwei Größen für 4*5, bzw. 9 und 3*5 bzw. 7 Ampere bei 220 oder 
110 Volt gebaut. Fig. 135 zeigt einen Spitzkolben für 5, bzw 2*5 Ampere. 

Die Lötkol])en sind sowohl für Gleich- als Wechselstrom anwendbar. 
Bei Gleichstrom werden sie mit dem in Fig. 136 dargestellten Widerstands- 



2. Metallbearbeitung im Lichtbogen. 133 

gestell, bestehend aus Rahmen mit zwei Voi*schaltwiderständen , Anschluß- 
dose, Stöpsel, Schmelzsicherung und Umschalter, versehen. Bei Wechselstrom 
dient als Vorschaltwiderstand die in Fig. 137 wiedergegebene Drosselspule. 
Diese wird für Stromstärken bis zu 10 Ampere, 100 Wechsel und Spannungen 
von 110 und 215 Volt gebaut. Bei Gleichstrom werden Homogenkohlen,, 
für Wechseltrom Dochtkolben verwendet. 

Zerener hat auch bei Lötkolben mit Lichtbogen und speziell zum 
Weichlöten die magnetische Ablenkung des Lichtbogens, auf welche wir 
später bei der eigentlichen direkten Metallbearbeitung ausführlicher zurück- 
kommen, verwendet.^) 

Ähnliche Konstruktionsprinzipien wie bei den elektrischen Lötkolben für 
Lichtbogenerhitzung wurden auch für elektrische Plätteisen angewendet. Da 
diese aber keine besondere Verbreitung gefunden haben , kann von detail- 
lierteren Angaben Abstand genommen werden. 



2. Metallbearbeltang im Lichtbogen. 

Die Metallbearbeitung unter Verwendung des Lichtbogens für Schweiß-, 
Löt- und Gießzwecke kann in nachstehender Weise durchgeführt werden: 

1. Der eine Pol des Lichtbogens besteht aus Kohle, der zweite aus dem 
zu behandelnden Metallstück (Verfahi*en von Bebnardos). 

2. Beide Pole des Lichtbogens bestehen aus Metall, und zwar der eine 
aus dem zu behandelnden Gegenstand, der andere aus einem Metallstab, der 
während des Betriebes abschmilzt (Verfahren von Slawianoff). 

3. Beide Pole werden aus Kohle gebildet, zwischen denen der Licht- 
bogen gezogen und in der Regel zum Zwecke größerer Handlichkeit und 
leichteren Arbeitens durch einen Magneten in einer der Lötflamme ähn- 
lichen, spitzen Form ausgezogen wird (Verfahren von Coffin, Zereneb, zum 
Teil Bebnardos und Olczewski). Die Verzerrung des Lichtbogens kann 
auch durch Verwendung besonders präparierter, metalloxydhaltiger Kohlen 
bewirkt werden (Verfahren Tükzelmann). 

A. Ein Pol Kohle, ein Pol Metall. 

Die erste zu technischer Anwendung gelangte Anordnung rührt von 
Bernardos her, der im Jahre 1881 bei der Herstellung von Akkumulatoren 
dieses Verfahren für Lötzwecke benutzte.*) 

Ursprünglich gab Bernardos als Grundgedanken seiner Erfindung an, 
daß das zu behandelnde Arbeitsstück mit dem negativen Pol der Stromquelle, 
hingegen der den Lichtbogen ziehende Kolüenstab mit dem positiven Pol zu 
verbinden sei. Als Hauptgrund für diese Anordnung wurde die Vermeidung 
von Oxydationsvorgängen am Werkstück angegeben. Andererseits ist es 
bekannt, daß der Lichtbogen in der freien Atmosphäre am negativen Pol 
eine wesentlich niedrigere Temperatur zeigt, als am positiven. Es kann also 
besonders bei größeren Werkstücken eine derart rasche Wärmeableitung an 
dem ohnedies kälteren negativen Pole eintreten, daß das Werkstück gar 
nicht ins Schmelzen kommt. Bernardos änderte also später seine Anordnung 

1) ETZ. 1896, p. 46. 

2) La Nature 1887. 25. Juni. 



134 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



und verband besonders Werkstücke aus höher schmelzenden Metallen (Eisen, 
Stahl) und von größeren Abmessungen mit dem positiven Pol der Strom- 
quelle. Für die Bearbeitung von Blei und anderen leichter schmelzenden 
Metallen konnte die ursprüngliche Anordnung beibehalten werden. Über 
diesen Einfluß der Polwahl bei dem Verfahren von Bebnabdos hat üppen- 
BOBN einige Versuche in einer Berliner Anlage angestellt, aus welchen hervor- 
ging, daß Bebnabdos später von seiner ersten Anordnung im Sinne der vor- 
stehenden Ausführungen tatsächlich abgehen mußte. ^) 

Die ganze Löt- bzw. Schweißapparatur besteht bei Bebnabdos im 
wesentlichen aus einem, mit einer isolierenden Handhabe versehenen Kohlen- 
halter. Die Fig. 138 und 
^^8- 138. 239 zeigen *) zwei der ersten 

Ausführungsformen. Fig. 138 
zeigt einen Handapparat, und 
bezeichnet A den Holzgriff, 
G den Kohlenhalter, E eine 
Preßschraube für die Ver- 
schiebung und Fixierung 
der Kohle A'. Der in Fig. 
139 dargestellte Apparat ist 
verschiebbßT eingerichtet 
und sollte zur Herstellung 
Älterer Kohlenhalter für die Schweißung n. Bernardos. längerer , geradliniger Löt- 
stellen dienen. Es be- 
zeichnet rr^ zwei Metallplatten, ah die Zuleitungen; durch einen Druck auf 
den Hebel */ wird der Kohlenstab mit dem Metallstück in Verbindung 

Fig. 139. 





Verschiebbarer KohlenhaUer für Schweißung nach Bebnardos. 



gebracht. Die Feder // hebt die Kohle wieder ab, wie der Druck auf J 
nachläßt. 

Eine spätere, etwas geänderte Ausführung des Schmelzwerkzeuges ist 
in Fig. 140 dargestellt.'*) M ist der Kohlenstift, BC die Klemme, A' die 



1) ETZ. 189(), XI, p. 641. 

2) ETZ. 1887, VIII, p. 60. 

3) Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure 1887. XXXI, p. 281 und 863. 
Siehe auch Fodok: Die elektrische Schweißung 1892, p. 84. Verlag Ilartleben. 



ä MetoUbeubeitnng im Lichtbogen. 



135 



isolierte Handhabe» In RX wird die Zoleitong eingeklemmt; a ist eine 
Scheibe, die die Hand des Arbeiters Tor der strahlenden Warme schütien soll. 
Eäie sehr einfache Konstruktion eines Kohlenhalters fOr das Bebnabbos- 
Yerfahren röhrt von Nkbsl her^) (Fig. 141). Es wird aus einem dicken 
Brett die halbe Ellipse aa bb (Achsenlänge 11*6 X 3'4 cm) herausgesagt und 
aus dieser wieder das Stuck e. Die obere Kante aa erhält eine Nut lur 
Aufnahme eines Kupferdrahtes dd von 6*5 mm Durchmesser. Die Nut wird 

Fig. 14a 




Koblenhalter fflr Schweißung nach Bbrnahdos. 

mit einem Holzstreifen wieder zugeleimt. Zum Schutz der Hand des Arbeitei*s 
wird ein ellipsoidischer dünner Blechschirm ff bei ^ angeschraubt. Die 
Backen für das Halten der Kohle ersetzte Nebel durch eine starke federnde 
Klemme (Fig. 142). Die Figur ist ohne weiteres verständlich. Das Fühnmgs- 



Fig. 141, 





Kohlenhalter federnde Klemme 

nach Nbbkl für das elektrische Schweißverfaliren von Bkbnardos. 



stück h besteht aus Messing. Durch diese Anordnung könneu auch Kohlen 
von sehr verschiedenem Durchmesser eingesetzt werden. 

Bei der praktischen Anwendung des Bebnardos- Verfahrens machte die 
Herstellung eines Lichtbogens von entsprechender Länge und Temperatur, 
j^owie entsprechendem Querschnitt ziemliche Schwierigkeiten, die Bebnabdos 
durch Verwendung entsprechend großer Akkumulatorenbatterien hinsichtlich 
Regelung von Stromstärke und Spannung zu übeiwinden suchte. Fig. 143 
zeigt die von Bernabdos angewandte Schaltung, in der D eine Nebenschluß- 
dynamo, A eine Akkumulatorenbatterie und iS die Schweißstelle bezeichnet. *) 



1) Zentralblatt für Elektrotechnik 1888, p. 406. 

2) Richter, Über das BEBNAROOSsche elektrische Lotverfahren. KTZ. XV, 1894, 
p. 415. 



136 



II. Technisohe Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



RÜHLMANK führt als Beispiel^) an, daß eine Nebenschlofimaschine für 120 A. 
175 V. Dauerleistung und eine Akkumulatorenbatterie von 7 parallel ge- 
schalteten Gruppen ä 70 Zellen kombiniert wurden. Durch entsprechende 
Schaltvorrichtungen konnte man einerseits die Zellenanzahl in den Gruppen 
variieren, also die Spannung regeln und durch Ab- und Zuschalten der 
parallelen Zellengruppen Stromstärke und Temperatur ändern. Außerdem 



Fig. 143. 



6' 




i 



Schaltung für elektrische Schweißung 
nach BsRNABDOS. 



Fig. 144. 



6" 



w 



Schaltung für elektrische Schweifinng 
nach Richter. 



konnte man durch die Länge des Lichtbogens weitere Variationen herbei- 
führen. Wenn die richtige Schaltung gewählt wurde, schmolz das Metall 

ruhig und leichtfließend. Ist die 



Fig. 145. 



Stromstärke zu groß, so daß 
Wallen und Verdampfen des ge- 
schmolzenen Metalles eintritt, so 
muß man die parallel geschal- 
teten Gruppen vermindern. Er- 
lischt der Bogen zu oft, so ist 
die Anzahl der Serienschaltungen 
in den Zellengiiippen zu ver- 
mehren. Im Augenblick, wo der 
Lichtbogen gezogen wird ist also 
die Dynamomaschine und die 
Akkumulatorenbatterie praktisch 
kurz geschlossen. Die Strom- 
stäiice erreicht dann nach Bildung 
des Lichtbogens ein Maximum 
und nimmt mit zunehmender Ent- 
fernung des Kohlenpoles vom 
Arbeitsstück, also mit zunehmen- 
der Spannung ab. 
Richter schlug dann vor, die Akkumulatorenbatterie durch einen ge- 
eigneten, zur Dynamo parallel geschalteten Widerstand entsprechend dem 




Schaltung für elektrische Schweifung nach 
RiciiTBK mit einer Schweißstelle. 



1) FoDOR, Die elektrische Schweißung und Lötunj? 1892, p. 124. Verlag Hart- 
leben, Wien-Leipzig. 



2. Metallbe«rbeitiii^r im Lichtbogcii. 



13; 



ScbtHUA in Fig. 144 zu ersetzen und daifOr den Genenitor so zu bemessen» 
daJS er die i^eiche Stromstarke liefern kann wie bei BEiccARnos die Dynamo 
and die Banerie zusammen. Zur Venninderung des Stromstoßes beim Kurz* 
schfaifi und um wahrend der Arbeit den geringen EnergieTerbmucb in dem 
Widerstand VT auch zu vermeiden, schaltet Richteb entsprechend dem Schema 
In Fig. 145 eine Blechspirale mit Luftisolation T und einen automatischen 



Fig. 14a 



"V^i:^ 



n^ 



Ad 



V 




Schaliiuig für elektrische Schweifung nach Ricbtbb mit mehreren Schweißstellen. 



Umschalter a ein. Fig. 146 zeigt die Schaltung beim Betrieb melireivr 
Schweißstellen von einer gemeinschaftlichen Dynamomaschine aus. 

Die Arbeitsspjumung ist bei der Richter* sehen Anordnung durch Änderung 
der Tourenzahl, bzw. durch den Nebenschlußregulator zu ändern. 

Die BKRXARDOS-Apparate wurden füi- ca. 30 PS. Kraftnufnahme ge)>aut« 

Es ist selbstverständlich, daß bei dem raschen Schmelzen des Metalles 
und den hohen Temperaturen, denen es ausgesetzt ist, sich das Material ver- 
ändern muß. Insbesondere gilt dies von der Stiiiktui\ Das st^hnige Gefüge 
geht in ein kryst&Uiuisches über, weiclies Material wird hart. Dies ist t»iner- 
seits dadurch bedingt, daß die dui'ch vorherige mechanische Behandlung, wit* 
Walzen, Schmieden, Strecken usw., erhaltene Struktur beim Schmelzen im 
Lichtbogen verloren geht. Es vermindeit sich also vor allem die Zäliigkeit, 
Durch Hämmern während des Abkühlens kann dieser Qualitätsvei*schlechteruug 
teilweise entgegengearbeitet werden. Andererseits ist die Änderung der 
mechanischen Eigenschaften auch auf eine Verschiebung in der cliemischeu 
Zusammensetzung zurückzuführen. Rühlmann macht darüber folgende An* 
gaben :^) (S. Tabelle S. 138.) 

Die Veränderung in der chemischen Zusammensetzung zeigt sich als(» 
im wesentlichen in der Herabsetzung des Mangan-, Kohlenstoff* und Siliziiun* 
gehaltes. 

Außer diesen chemischen Verändeiningen ist als Nachteil noch anzuführen, 
daß bei der schwierigen Regulierbarkeit und der hohen Temperatur dos Licht- 
bogens die Überhitzung einzelner Teile leicht möglich ist. Dazu kommt die 
intensive Lichtwirkung, die den Arbeiter belästigt und die Beobachtung des 
Arbeitsfortscbrittes erschwert. Versuche, die Temperatur an der Schmelz- 



1) Zeitachrift des Voreins Deutscher Injf. XXXI, p. 866. 



138 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzuug. 
Tabelle LXIX. 



Stahl 


unbearbeitet 


geschmolzen 


unbearbeitet 


geschmolzen 


C 


044 


022 


052 


029 


Si 


O03 


Spur 


O-Oö 


Spur 


Mn 


057 


0-14 


1-42 


036 


S 


O041 


O036 


0-039 


O035 




O102 

• 


OIOO 


0-07 


0-030 


Eisen 


unbearbeitet 


geschmolzen 


unbearbeitet 


geschmolzen 


C 


038 


015 


0.30 


013 


Si 


O03 ' 


— 


Spur 


— . 


Mn 


053 


016 


036 


0-30 


S 


O160 


O120 


OllO 


O070 


P 


0137 


0124 


O105 


0-087 



stelle durch Zusätze herabzusetzen, führten zu keinem Erfolg. Hierzu kommen 
bei der von Bebnabdos vorgeschlagenen Arbeitsweise noch die hohen Kosten 
der Akkumulatorenbatterien. 

Diesen Nachteilen wären die nachfolgenden Vorteile entgegenzustellen: 
Die Wirkung ist eine ähnliche, wie beim Lötrohr, sie ist örtlich auf jene 
Metallteile beschränkt, die wirklich schmelzen sollen, so daß die Wärme- 
verluste durch Heizung und Strahlung relativ gering sind, die Arbeitsdauer 
ist eine kurze, es ist keine besondere Reinigung der zu behandelnden Stücke 
erforderlich, vorhandenes Oxyd an den Werkstücken kann durch geringe 
Zusätze von Flußmitteln leicht verschlackt werden, der Apparat ist leicht 
transportabel und eignet sich infolge seiner Handlichkeit besonders zur Be- 
arbeitung unregelmäßig geformter Stücke, für Reparaturen usw. Das Ver- 
fahren erfordert femer gegenüber der Schweißung durch direkte Widerstands- 
erhitzung weniger Kraft und insbesondere keine besonderen Schweißmaschinen. 

Eine ausgedehntere Anwendung dürfte das Bebnabdos- Verfahren bei der 
Reparatur beschädigter Arbeitsstücke gefunden haben. Es kam insbesondere 
bei einer Reihe russischer Eisenbahnverwaltungen für Reparaturen an Pleuel- 
stangen, Feuerbüchsen, Kränzen, Speichen usw. zur Anwendung, und lauten 
die seinerzeitigen Urteile vorwiegend günstig. ^) Außerdem konnte es auch 
in besonderen Fällen zum Einbrennen von Löchern in Werkstücke ver- 
wendet werden. 

Auf Abänderungen des BEBNABDOS-Verfahrens, wie sie z. B. Coffin vor- 
geschlagen hat, braucht hier wohl um so weniger eingegangen zu werden, 
als die Schweiß- und Lötverfahren dieser Gruppe heute wohl durch andere, 
nicht direkt elektrische Verfahren zum größten Teil überflügelt sein dürften. 

In neuester Zeit ist ein in diese Gruppe zu zählendes Verfahren speziell 
für das Verschweißen der Stöße bei Straßenbahnschienen von der Akkti- 

1) Siehe auch Fodor, Die elektrische Schweißung und Lötung, p. 134 und 197. 
Verlag Ilartleben, Wien-Leipzig. 



2. Metallbearbeitung im Lichtbogen. 



139 



mulatoreufabrikBerlin mehrfach, z. B. in Hagen, Aachen undlDüsseldorf, 
zur Anwendung gekommen. Stahl macht darüber die folgenden Angaben ^) : 
Das Verfahren ist besonders bei Geleisen in Anwendung gekommen, bei 
welchen die Schienen ohne besondere Fundierung im Pflaster liegen und die 
Stüße derart ausgeschlagen waren, daß eine baldige Auswechslung erforderlich 
gewesen wäre. In Frage kommen meist nur schwache Profile, welche durch 
den Betrieb nach unten durchgebogen sind. Sie werden im Betrieb wieder 
gerade gerichtet, indem man die Stöße einige Tage vor dem Verschweißen 
mit der betreffenden Fußplatte unterlegt. Der Schweißapparat besteht aus 



Fig. 148. 





Fig. 149. 





Elektrische Schienenschweiliung im Lichtbogen. 

zwei Wagen, der eine enthält die Umfornierstation für die Ermäßigung der 
Spannung von 550 auf 65 Volt. Auf dem zweiten Wagen ist die Akku- 
mulatorenbatterie. Diese ist zum Oenerator parallel geschaltet und nimmt 
die Stromstöße auf. Während im Durchschnitt für die Schweißung nur 
200 Ampere erforderlich sind, kann die Belastung bis auf 900 Ampere steigen. 
Wälirend des Schweißens wird die Schiene mit dem einen, der Kohlenstab, 
welcher frei aufgehängt ist, mit dem anderen Pole verbunden. Die Schweißung 
wird in der Weise durchgeführt, daß entsprechend Fig. 147 über den Schienenfuß 
die beiden bügeiförmigen Stücke A gelegt werden, die man ringsherum mit 
< hamotte abdichtet, so daß eine flache Mulde entsteht. Hierauf wird das 
»chrafflerte Stück des Fußes im Lichtbogen flüssig gemacht, so daß eine 



1) stahl und Eisen XXVI, 1906 p. 1024. 



140 il- Technische Anwendungen der Liclitbogenerhitzung. 

vollständige Verbindung mit der. Unterlagsplatte eintritt. Der übrige Hohl- 
rauia wird mit entsprechendem Material vollgeschmolzen. Damit sich die 
Enden der Schienen während des Schweißens nicht verbiegen, werden sie 
mit dem schweren Formstück belastet. Nach erfolgtem Schweißen am Schienen*- 
fuß folgt das Verschweißen des Kopfes. Zu diesem Zwecke wird entsprechend 
Fig. 148 an beide Seiten der Schiene eine, dem Profil entsprechende Guß- 
form C durch eine Druckvorrichtung angepreßt. Man schmilzt nun mittels 
der Kohlenelektrode ein 4 — 5 cm langes Stück herunter, so daß sich das 
geschmolzene Metall in der Gießform unterhalb der Linie 2 — 2 ansammelt. 
Das unterbrochene Stück der Rille wird wieder hergestellt, indem man den 
Kohlenstab D einzwängt und die Gießform entsprechend Fig. 149 durch 
Zusatzmetall bis etwas über Schienenkante vollschmilzt. Das eingeschmolzene 
Metall wird durch Hämmern verdichtet, die Oberfläche zur Beseitigung von 
Blasen nachgearbeitet und dann Gießform und Kohlenstab entfernt. Falls 
das Pflaster es erfordert, wird die Schweißwulst entfernt. Es werden in der 
zehnstündigen Schicht 13 — 15 Stöße geschweißt. Die Kosten olyie Strom 
betragen etwa 17 Mk. pro Stoß. Der Stromverbrauch inklusive Aufladen 
der Batterie kann mit 23 KW^> pro Stoß angenommen werden, was in den 
angeführten Fällen bei 12 Pfg. pro KW*» 2,76 Mk. pro Stoß ausmacht. Nach 
Angaben Stahl's eignet sich das Verfahren besonders für alte Geleise, 
während er für Neuanlagen das GoLDSCHMiDT'sche Thermitverfahren für ge- 
eigneter hält, (Kosten etwa 26 Mk. pro Stoß.) Wesentlich ist bei dem Ver- 
fahren, daß als Zusatzmaterial solches von möglichst gleicher Härte wie das 
der Schiene verwendet wird, damit der Verschleiß von Schiene und Schweiß- 
stelle ein gleichmäßiger bleibt und nicht durch verschiedene Härte wieder 
Schläge an den Schienenstößen verursacht werden. 



B. Beide Pole Metall. 

Wenn wir bei dem im vorstehenden Kapitel beschriebenen Verfahren 
von Bebnardos den Kohlenpol durch einen Metallstab ersetzen, so wird 
dieser im Lichtbogen abschmelzen und das geschmolzene Material auf den 
anderen Pol übertragen werden. Diese Arbeitsweise, weicht bis in das 
Jahr 1891 zurückreicht, liegt dem Verfahren von Slavjanoff zugrunde und 
ist also eher als ein elektrisches Gießverfahren, wie als Schweißverfahren zu 
bezeichnen. ') Es kommen also zwei aus Metall l)estehende Elektroden zur 
Anwendung, von denen eine das Gußmaterial liefert und aus dem gleichen 
oder einem anderen Metall bestehen kann, aus welchem der den anderen 
Pol und gewissermaßen die Gußform bildende Gegenstand besteht. Dieser 
Unterschied zwischen den Verfahren von Bernardos und Slavianoff ist nur 
in der Anwendung begründet. Vom Standpunkte des Bern ardos- Patentes 
wäre diese/ Unterschied nicht zu begründen, da in diesem ganz allgemein 
von einem dem Arbeitsstück genabelten elektrischen Leiter, ohne Beschränkung 
auf Kohle allein, gesprochen wird. ^) 

1) A. Lohmann, Das SLAViANOFFSche elektrieche Gi^Uverfoliren KTZ. XVI, 189ö, 
p. 325 und Glasers Annalen für Gewerbe und Bauwesen XXXVI, 1895, Heft 2. 

2) Zbhrheb, Über elektrische Apparate zur praktischen Ausführung von 
Schweißungen, namentlich mit dem SLAvrANOFFSchen Verfahren. Ber. des Ver. z. Bef. 
des Gewerbefl. 10. Juni 1895. 



2. Metallbearbeitung im Lichtbogen. 



141 



Infolge des Umstandes, daß bei dem Slavianoff- Verfahren beide Blek- 
ti'oden aus Metall bestehen, ist die Anwendung einfacher Handapparate aus- 
geschlossen und eine automatische Regulierung des Lichtbogens erforderlich. 
Schließt man ohne eine solche den Stromkreis, so entsteht infolge des hohen 
Übergangs Widerstandes an der Berührungsstelle eine derartig hohe Wärme- 
entwickelung, daß momentanes Schmelzen eintritt, geschmolzenes Metall 
kommt zwischen beide Pole, der Wiederstand sinkt, so daß das Metall er- 
kaltet und beide Pole aneinanderschmelzen. Ein längeres Aufrechterhalten 
des Lichtbogens ist ausgeschlossen. Außerdem fließt von der Metallelektrode 

Fig. 150. 




m^s 



Elektrischer Schweili- und Gießapparat von Slavianopf. 



geschmolzenes Material ab, die Entfernung wird größer und ein Nachschieben 
der Elektrode erforderlich. 

Die von Slavianopf angewandte, automatische Regulierung ist in Fig. 150 
dargestellt, und entnehmen wir aus der schon angeführten ^'eröfrentIichung 
Lohmanns die nachstehenden Angaben: ^ 

Ein im Punkte A gelagerter, sich nach oben verjüngender Hebel r trägt 
am äußersten Ende eine Kolle D, die zwischen den beiden Spulen A' und L 
in den durch die letzteren hinduichgehenden Eisenkern U hineinragt. Der 
Eisenkern ist in horizontaler Richtung beweglich und in den Rollen E ge- 
lagert, durch welche er auch geführt wird. Im Punkt A ist senkrecht zu 
dem Hebel (' und mit diesem fest verbunden die hohle Welle M angebracht, 



142 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



in welcher die Triebstange T gelagert ist. Letztere kann mittels des Hand- 
rades B gedreht werden. Vorn trägt die Triebstange em gezahntes Stahl- 
rädchen 6\ an welches vermittels der Bollen R der abzuschmelzende Metall- 
stab '/ gepreßt wird. Diese Vorrichtung wird von P aus bedient. 

Wird nun mittels des Handrades die Triebstange T gedreht, so bewirkt 
das Stahlrädchen die Drehrichtung entsprechend ein Auf- und Abwärtsbewegen 
des eingespannten Stabes. 

Zu beiden Seiten der Spulen A" und L liegt je eine Spiralfeder, die 
gemeinsam durch die auf den Kniehebel Z wirkende Schraube X nach Er- 
fordernis angespannt oder nachgelassen werden können. Die Spiralfedern 
wirken dem Einziehungsvermögen des Solenoids entgegen, sie vermindern 
die Empfindlichkeit des Apparates. Es ist dies bei der durch das stete Ab- 
tropfen des geschmolzenen Metalles sich rapid ändernden Stromstärke in 
gewissem Grade notwendig. Ohne diese Bremsvorrichtung würde das Regu- 



Fig. 151. 



Fig. 152. 



d 



MlMi 



HMjHFnr 




Schaltung beim Gießverfahren von Slavianoff. 

lieren derart energisch vor sich gehen, daß infolge des Beharrungsvermögens 
der zu bewegenden, immerhin beträchtlichen Massen ein abwechselndes 
Schließen und öffnen des Stromkreises stattfinden würde. Das auf der hohlen 
Welle M verschiebbar angebrachte und durch eine Druckschraube rasch fest- 
stellbare Gewicht O, aus einzelnen Platten bestehend, dient ähnlichem Zwecke. 
Der Rahmen iNT, der sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung 
verstellbar ist, enthält farbige Glasscheiben, um die Augen des Arbeiters zu 
schützen. Der ganze Apparat schwingt zwischen den beiden Annen der 
Gabel «. Der ganze Reguliermechanismus ist ebenso wie das den Nach- 
schub bewirkende Triebwerk mit einem aus P^isenblech gefertigten Schutz- 
kasten umgeben. 

Die Hauptdimensionen des Apparates sind: 

Länge vom Handrad bis zum Elektrodenstab 900 mm 
Höhe von Mitte Triebstange bis zur Gabel 570 mm 
Gewicht 31 kg. 

In Fig. 151 ist ein Schema der Apparatenschaltung enthalten, Fig. 152 
zeigt das Schema zweier Regulatoren in Serie, wobei die Hintereinander- 
schaltung V durch das Arbeitsstück erfolgt.') 

Der Strom tritt durch ein an die Polklemme F angeschlossenes Kabel 
ein, umkreist im Solenoid A' den Eisenkern r imd geht bei O durch das 

1) ETZ. 1895, p. 2. 



± Metalibearbeitiuig im Lichtbogen. 



143 



ieitr bvegsame Kabel H zur Metallelektrode J und durch den Lichtbogen und 
das Arbeitsstnck zur Stromquelle znrück. 

Um den Apparat in Betrieb- zu setzen, wird das Triebwerk für den 
Metallslab anf 15 bis 20 cm Entfemong vom Arbeitsstück eingestellt und 
dann mit dem Handrad der Stab in Berührung gebracht, also Kurzschluß 
hergestellt, worauf der Be^nlator sofort in Funktion tritt. 

Der Nachschub des Stabes erfolgt im Großen von Hand, so daß der 
Begnlator nur die Fehler der Handregulierung auszugleichen hat. Der 
Regulator kann Fehler von 30 bis 40 mm kompensieren, doch erreichen 
diese bei guten Arbeitern in der Regel nicht mehr wie wenige Millimeter 

im Maxfiniiin- 

Die Anlage muß femer so eingerichtet sein, daß ein Umschalten der 
Pole stattfinden kann, da es je nach den Arbeitsbedingungen erforderlich 
sein kann, das Arbeitsstuck einmal als positven^ das andere Mal als negativen 
Pol zu schalten. Soll z. B. der zu bearbeitende Gregenstand möglichst tief 
geschmolzen und eine recht innige Verbindung mit dem aufäraschmelzenden 
Metall erzielt werden, so wird das Arbeitsstück als positiver Pol geschaltet, 
Soll hingegen das Abschmelzen des Metallstabes möglichst rasch erfolgen, 
so ist dieser an den positiven Pol anzuschließen. Endlich kommen für die 
Wahl der Pole, besonders beim Behandeln von Gußeisen auch chemische 
Wirkungen in Betracht, da eine Verminderung des Kohlenstolfgehaltes ein 
hartes Gußeisen ergibt. Bei gußeisernen Gegenständen bildet also das Werk- 
stück den negativen Pol, während man solche aus Schmiedeeisen und Stahl 
infolge des höheren Schmelzpunktes und geringeren Kohlenstoffgehaltes an 
den positiven Pol anschließt. 

Die automatische Regulierung des Lichtbogens macht eine Akkumulatoi'eu- 
batterie entbehrlich, und kann der Strom direkt von der Dynamomaschine 
abgenommen werden. Diese muß natürlich plötzliche Belastungserhöhungen 
gefahrlos aufnehmen können. 

Für das Abschmelzen von Metallstäben mittlerer Stärke ist eine Anlage 
von ca. 40 KW erforderlich. So hatte z. B. die Firma Julius Pintsch in 
Fürstenwalde, welche Licenzträgerin für die Verfahren von Beknakdos und 
Si*AViANOFF in Deutschland und Österreich-Ungarn war, eine Nebensclüuß- 
maschine für maximal 60 Ampere und 70 Volt bei 120 Umdrehungen im 
Betrieb. 

Man rechnet pro qmm abzuschmelzenden Stabquerschnittes 7*5 bis 
8 Ampere bei einer mittleren Spannung von 60 Volt. Es wird daher für 
die gebäuchlichen Stabdurchmesser erforderlich: 



Tabelle LXX. 



Durchmesser 


Querschnitt 


Ampere 


Volt 


Kilowatt 


mm 


qmm 








10 


78-5 


600 


60 


36 


9 


63-6 


500 


60 


30 


8 


50 


400 


60 


24 


6 


28 


200 


60 


12 



144 II* Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 

Stabquerschnitte unter 6 mm Durchmesser sind nicht anwendbar, da die 
Abkühlung des abschmelzenden Metalles zu rasch erfolgt und die Wärme- 
entwickelung nicht mehr genügt, um auch entfernter liegende Metallschichten 
entsprechend zu erhitzen. 

Das Verfahren eignet sich zum Gießen kleiner Gegenstände, wenn keine 
anderen Schmelzvorrichtungen zur Hand sind, zum Beseitigen von Rissen 
•und Sprüngen in Metallgegenständen, zum Verbinden von Teilen gebrochener 
Werkstücke, Entfernen von Blasen u^ Hohlräumen in Gußstücken^ Erneuerung 
abgenutzter Flächen durch Aufgießen entsprechender neuer Metallschichten, 
Verschmelzen zweier Schichten aus verschiedenem Metall, Beseitigung von 
Löchern aus Maschinenteilen bei Abänderungen oder falscher Anbringung, 
Verbesserung schlecht geschweißter Stellen, Angießen abgebrochener Teile usw. 

Vor dem eigentlichen Guß ist der zu behandelnde Gegenstand zunächst 
durch Ausmeißeln, Hobeln, Bohren usw. mechanisch entsprechend vorzu- 
bereiten, worauf die Gießform angefertigt und der Gegenstand vor dem 
Gießen noch entsprechend angewärmt wird. Die Gießform ist entsprechend 
tief zu gestalten, um die Schlacke aufnehmen zu können, welche sich während 
der Behandlung aus den Oxydationsprodukten und den Zusätzen sich bildet. 
Das Material, aus dem die Gußform herzustellen ist, richtet sich nach dem 
zu behandelnden Metall. Sie wird z. B. für Gußeisen aus gepreßten Platten 
von Betortenkoks, für Stahl und Schmiedeeisen aus Sand hergestellt, während 
für Kupfer und Bronce beide Materialien zulässig sind. In älteren Zeit- 
schriften^) findet man mehrfach Abbildungen von nach dem Slavianoff- 
Verfahren reparierten Werkstücken, wie Lokomotivdampfzylinder, Gehäuse 
von Westinghousedampfmaschinen usw. 

Das Anwärmen der Arbeitsstücke macht bei hämmerbaren Metallen gar 
keine Schwierigkeiten, während es bei nichthämmerbaren Metallen, z. B. Guß- 
eisen, große Vorsicht und Erfahrung erfordert. 

Die Schmelzelektrode wird bei Gußeisen aus 100 Teilen Gußeisen und 
13 Teilen Ferrosilizium hergestellt, so daß eine Legierung von rund 3 — 6 ^1^ 
Kohlenstoff und 3 "/^ Silizium erhalten wird. Durch das Schmelzen wird der 
Siliziumgehalt bis auf 1 % heraboxydiert. Für Flußeisen und Stahl gibt 
man der Schmelzelektrode Zusätze von Ferromangan oder Ferrochrom, z. B. bei 
Flußeisen 5 ^/o, bei Stahl 1 % Ferromangan von 80 % Mangangehalt. 

Nach dem Guß muß bei richtiger Arbeit auch nachgewärmt werden, um 
zu rascher Abkühlung und einem Reißen der Gußstücke vorzubeugen. 

C. Beide Pole Kohle. 

Der einfache Lichtbogen zwischen zwei Kohlenelektroden ist im allge- 
meinen für die direkte Metallbearbeitung zu kurz, und finden wir daher in 
den Verfahren dieser Gruppe in der Regel die magnetische Ablenkung des 
Liclitbogens benutzt. 

Wie schon auf Seite 6 erwähnt, ist die Ablenkung des Lichtbogens 
durch den Magneten seit Davy's Versuchen und den Arbeiten von Guet 
bekannt, und handelt es sich bei den späteren Erfindern (Coffin, Bebnabdos, 
Zebeneb) um die Durchbildung entsprechender technischer Konstruktionen 
unter Benutzung eines bekannten Prinzips. Es ist daher die seinerzeit 

1) Z. B. ETZ. 1895, p. S2H. 



2. Metallbearbeitung im Liditbogeji. 



145 



zwischen Ruhlmanx und üppkxbobn aufgeworfene Streitfrage '"i • ob die 
Priorität bezüglich magnetisch abgelenkter Lichtliögen für Schweiß- und 
Lötzwecke Bebxardos oder Coffix. bzw. Zerener zuzuschreiben sei, von 
untergeordneter Bedeutung. 

Berxabdos hat allerdings schon im Jahre 1H85 in dem französischen 
Patent Nr. 171 596 einen Apparat (Fig. 153) beschrieben, der eine magnetische 
Ablenkvorrichtung besitzt. Die beiden Kohlenspitzen, welche sich im strom- 
losen Zustande berühren, werden 
durch eine konisch endende Stange, 
die bei Stromschluß in das obere 
Solenoid hineingezogen wird, von- 
einander entfernt und dadurch der 
Lichtbogen gebildet. Gleichzeitig 
durchfließt der Strom ein unterhalb 
des Arbeitsstückes befindliches Sole- 
noid, so daß der Lichtbogen gegen 
das Arbeitsstück abgelenkt wird. 

Allerdings scheint aber Ber- 
NARDOs, wie Uppenborn (1. c.) ganz 
richtig bemerkt, eher die Absicht 
gehabt zu haben, durch ein mag- 
netisches Feld dem Lichtbogen 
größere Stetigkeit zu geben und 
ihn auf das Werkstück hinzulenken. 

Zu wirklicher technischer An- 
wendung sind nur die elektromag- 
netischen Grebläse von Coffin und 
Zerener gelangt. Beide Verfahren 
erstreben durch die elektromagne- 
tische Ablenkung des Lichtbogens 
eine bessere Regulierung der Wärme- 
wirkung. 

Bei Coffin') stecken die Koh- 
lenstäbe in zwei Haltern, die zu- 
einander im spitzen Winkel stehen. 
Darüber ist der Magnet angebracht, 
der den Lichtbogen nach unten 
bläst. Für leichtere Arbeiten war 
der tragbare Schweißapparat auf 

einem Gestell mit isolierten Rollen montiert, welches gleichzeitig den 
Regulierapparat trug. Die Regulierung der Stichflamme konnte einerseits 
durch die Spannung, andererseits durch verschiedene Stellung des mit 
Oewinde versehenen Eisenkernes der Spule erfolgen. Für die Regulierung 
der Stromstärke war an dem Gestelle eine Skala mit Zeiger angebracht. 

Seit dem Jahre 1889 beschäftigt sich besonders Zerener mit der Kon- 
struktion elektrischer Lichtbogen - Schweißapparate mit magnetischer Ab- 




Lichtbogen mit magnetischer Ablenkung 
nach Bbrnardos. 



1) ETZ. XI, 1890, 641-42. 

2) ETZ. XI, 1890, p. 553. Siehe auch Fodor, Die elektrische Schweißung und 
Lötung 1892, p. 140. Verlag Hartleben, Wien-Leipzig. 

Handb. d. Elektrotechnik. XI, 2. 10 



146 



II. Techuisphe Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



leokung. Zur Regulierung seiner Apparate verwendete Zebeneb von Anfangs 
s^: Die Veränderung der Stromstärke als solcher, die Veränderung des 
magnetischen Feldes und endlich Vorrichtungen zur Einstellung der Wärme- 



Fij?. 154. 



^..-^ 




Ältere stabile elektromagnetische Schweißapparate nach Zeremkk. 

Fig. 157. 



Fig. 156. 




Älterer elektromagnetischer Handapparat nach Zbrbnbr. 

quelle auf größere oder kleinere Entfernung vom Werkstück. Zuerst benutzte 
Zerener eine getrennte Erregung, bzw. eine Anordnung der Magnete im 
Nebenschluß. Solche Anfangskonstruktionen zeigen die Figuren 154 bis 157. \) 
Die Figuren 154 und 155 zeigen solche stabile Apparate mit horizon- 
talen Elektroden. Ä bezeichnet den automatischen Regulator, B in Fig. 155 



1) FoooB, Die elektrische Schweifung und Lötung 1892, p. 146. Verlag Ilartleben» 
Wien-Leipzig. 



2. Metalibearbeituug im Lichtbogen. 14 7 

zwei die Kohlen ti*agende Zahnstangen, C bzw. D den Lichtbogen, D in 
Fig. 155 die beweglichen Arbeitsplatten, E die Elektromagnete. 

Die Figuren 156 und 157 stellen einen Handapparat dar, bei welchem 
die Kohlen im Winkel zueinander stehen. Hier bezeichnet A den Strom- 
regulator, B die Kohlen, C den Lichtbogen, D den Elektromagneten, E die 
Anschlußstelle für den Strom, F einen Schutzschirm für die Hand des Arbeiters. 

Später ging Zereneb dazu über, den Magneten im Hauptstrom anzuliegen. \> 
Es geschah dies hauptsächlich mit Bücksicht auf eine Vereinfachung des Be- 
triebes und wurde je nach dem für die bezüglichen Arbeiten normalen Strom- 
verbrauch die Stärke des Magneten nach Amperewindungen bestimmt und 
dieser in den Hauptstromkreis verlegt. 

Fig. 158 zeigt einen solchen Handapparat von Zereneb mit dem Mag- 
neten im Hauptstromkreis. Das gebogene Bohr ist in einem Holzheft // 

Fig. 158. 




Elektromagnetischer Handapparat nach Zbbbner. Elektromagnet im Hauptstromkreis. 

befestigt und trägt gleich hinter seiner ersten Krümmung einen nichtleitenden, 
rechteckigen Körper C. Dieser enthält eine Meßringhülse, welche zur Auf- 
nahme der genuteten, verschiebbaren, runden Stange 5' dient, welche den 
Kohlenhalter K' trägt. Ein zweiter, dem gleichen Zwecke dienender, pris- 
matischer Körper C ist durch ein Gelenk g drehbar mit dem Ende des 
Bobres o verbunden. Die Stellschrauben ss* dienen zum Fixieren der 
Stangen SS*. An der vorderen, linken Seite des Handgriffes // ist ein 
Wiiikelhebel angebracht, dessen einer Schenkel w' durch die Schraube // 
bedient wird. Der zweite Schenkel ist bügeiförmig ausgebildet. Er trägt 
auf der rechten Seite des Handgriffes bei a eine dünne Zugstange r. Diese 
kann das Isolierstück C anziehen und dadurch die beiden Kohlen A'A*' zur 
Berührung bringen. Die Feder F dient dazu, die entgegengesetzte Bewegung 
voEi ^ zu bewirken. Der Arbeiter kann also die Begulierschraube N mit 

1) ETZ. XVII, 1896, p. 46. 

10* 



148 ^I- Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 

dem Daumen nach rechts oder links drehen und dadurch den Hebel senken 
oder heben, bzw. die Kohlen nähern oder entfernen. Derartige, speziell für 
Lötzwecke gebaute Handapparate erforderten 18 — 50 Ampere bei 65 Volt 
Betriebsspannung. 

Fig. 159. 




Selbstregulierender elektrischer Schweifiapparat nach Zerbnbb. 



2. Metallbearbeitung im Lichtbogen. 



149 



In Fig. 159 ist ein selbstregulierender, speziell für Schweißzwecke ge- 
bauter Apparat dargestellt. 

Der an einem Kugelgelenk beweglich aufgehängte und senkrecht ver- 
stellbare Apparat wird von der linken Hand des Arbeiters durch den hinter 
dem Schutzblech Seh angebrachten Handgriff bedient. Die beiden Kohlen KK* 
hängen mit ihren Klemmbacken ah den stumpfwinklig geformten Teilen SS*, 
welche durch die Rollen FP längs der beiden pai-allelen Schienen u und // 
im stumpfen Winkel so gefülirt werden, daß die Spitze der negativen Kohle 
stets unter den Krater der positiven Kohle zu liegen kommt. W ist der 
Wäimereflektor , 7? der Reguliermechanismus. Letzterer ist durch die über 



Fig. 160. 




K r 



Fig. 161. 




Neuerer elektromagnetischer llandgießapparat nach Zerbner. 



Rollen geführten Ketten T mit den beweglichen Kohlenhalteiii verbunden. 
Der Reguliermechanismus ist analog den Bogenlampenregulatoren gebaut, 
muß aber für bedeutend höhere Stromstärken geeignet sein. Dabei ist zu 
berücksichtigen, daß er hoher strahlender Wäime ausgesetzt ist. Er wird 
deshalb hochgehängt und durch den Schirm ir aus Neusilber geschützt. 

Diese Schweißapparate wurden füi' Stromstärken von 35 bis 250 Ampere 
bei 65 Volt Betriebsspannung gebaut. Sie benötigten für größere SchweiLUuigen 
ca. 120, für Gußreparatur 200 bis 225 Ampere. 

Die Fig. 160 und 161 zeigen einen elektrischen Handgießapparat neuerer 
Konstruktion von Zereneb.*) Das Handrad b wirkt auf zwei Zahnräder .7, 
welche zwei Zahnstangen im entgegengesetzten Sinne bewegen. Die beiden 
Zahnstangen tragen an ihren Enden die beiden Kohlenlialter. Durch die 



1) Zebkner, Elektrisches (iießen. Gießerei-Zeitung 1904, Nr. 6, p. 183. 



150 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



bewegliche Befestigung des positiven Halters K bildet sich der Lichtbogen 
beim Einschalten von selbst und wird dann durch die Drehung des Hand- 
rades h erhalten. Der Apparat ist bei d aufgehängt, aa* sind die Stromzu- 
führungen, f ein Handgriff, e der Elektromagnet. Der abgebildete Apparat 
ist für Stromstärken bis zu 300 Amp. bestimmt. 

Eine ebenfalls in diese Gruppe fallende Apparatentype von Zerenek 
bezweckt, speziell bei Anwendungen in der Gießerei, die chemische Ein- 
wirkung von Gasen während des Gießens heranzuziehen, also Oxydations- 
und Reduktionsprozesse an der Gießstelle durchzuführen. Es werden zu diesem 

Zwecke Apparate mit konzentri- 
Fig. 162. sehen Kohlenelektroden ange- 

wendet, zwischen denen der 
Gasstrom zugeführt wird. Solche 
Apparate können mit und ohne 
Elektromagnet ausgeführt werden. 
Für bestimmte Zwecke ist in den 
Elektroden selbst noch ein Ab- 
schmelzstab aus Metall ange- 
ordnet. Einen solchen Gieß- 
apparat mit Röhrenelektroden 
7^ Zereneb zeigt Fig. 162.^) 

Bei diesem Apparat hat der 
innere Kohlenzylinder eine be- 
wegliche Führung und enthält 
einen Abschmelzstab aus Eisen. 
(t ist die äußere Kohlenelektrode, 
b die innere und c der Eisenstab, 
der von Hand durch die Gleit- 
rollen d geführt wird. Der untere 
und obere Elektrodenhalter haben 
Ansätze für die Gaszuführung. 
Die obere Elektrode wird durch 
die Zahnräder /*, das Handrad h 
und den an dem Rahmen g 
sitzenden Handgriff dirigiert. 
k ist die Aufhängeöse für den 
Rahmen. 

Der kleine elektrische Gieß- 
apparat für zwei Gase in den Fig. 163 und 164 hat eine innere Kohlenstab- 
und eine äußere Kohlenrohrelektrode und ist mit magnetischer Lichtbogen- 
al)lenkung verselien. Das mit Asbest abgedichtete Kopfstück « mit Schlauch- 
ansatz zum eventuellen Einlassen eines Gases kann ganz abgeschraubt und 
nötigen Falles auch in diesem Apparate statt einer massiven Kohle im Innern 
ein Kohlenrohr genommen und durch dieses das Schmelzgut eingeführt 
werden. Dasselbe kann dann wie der Eisenstab c bei dem vorhin ange- 
führten Apparat in einer sauerstofffreien oder in einer Wasserstoffatmosphäre 
schmelzen und kommt ganz rein auf die Ausbesserungsstelle oder in die 
Fonn, in welcher es gegossen werden soll. Die Ansätze n h mit Hahn zeigen, 




Elektrisclier (ueßapparat mit Kr)hrenelektro<len 
nach Zebenbr. 



1) Zerener, Elektrisches (ÜeÜon. (neßeroi-Zeitunpr 1904, Nr. 6, p. 185. 



2. Metallbearbeitung im Lichtbogen. 



151 



daß auch hier eventuell zwei verschiedenen Zwecken dienende Gase ver- 
wendet werden können, in welchem Falle zwei konzentiische Kohlenrohre 
zu verwenden sind. Die Kohlenhalter cc sind, wenn auch voneinander 
isoliert, in einem Körper vereinigt. Durch die Zahnstangen d wird der 
Elektromagnet, dem Abbrand der Kohlenelektroden folgend, verstellt. 

Einen langen Lichtbogen, der ähnlich wie die elektromagnetisch abge- 
lenkte Stichflamme wirkt, kann man mit metalloxydhaltigen Kohlen erreichen, 



Fig. 163. 





^S 



Elektrischer GieÜapparat mit Röhrenelektrode und elektromagnetischer Ablenkung 

nach Zerbner. 

und benützt De Tünzelmann diese Erscheinung auch für Löt- und Schweiß- 
zwecke. Die Elektroden stehen nahezu senkrecht zueinander. De Tünzelmann 
benützt in seinen Apparaten Stromstärken von 25 bis 400 Ampere bei 55 
bis 70 Volt. 



D. Konkurrierende nichtelektrische Verfahren. 

Die vorstehend behandelten Schweiß- imd Lötverfahren im Lichtbogen 
haben zum größten Teil nur Interesse als Hilfsvei-fahren und Reparaturmittel 
in der Metall-, bzw. Maschinenindustiie. Sie haben infolgedessen keine sehr 
ausgedehnte Anwendung gefunden. In neuerer Zeit sind ihnen außerdem 
mächtige Konkurrenten in rein chemischen Verfahren entstanden. Für die 
eigentlichen Löt- und Schweißzwecke, insbesondere die sogenannte autogene 
Schweißung ist heute die Knallgas-, bzw. Sauerstoff- Acetylenflamme sehr be- 
quem zu beschaffen. Es wirkte da insbesondere die Ent Wickelung der In- 
dustiie komprimierter Gase sehr fördernd, außerdem wurden die elektro- 
lytischen Wasserzersetzungsapparate auf einen hohen Grad der technischen 
Durchbildung gebracht. Endlich muß hervorgehoben werden, daß die gi'oßen 



152 n. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 

elektrolytischen Clüor- und Alkaliaulagen große Mengen von Abfallwasserstoff 
heute erhalten, der als Nebenprodukt nur mit den Kosten der Kompression 
zu belasten ist und daher sehr billig abgegeben werden kann. Auf diese 
Verhältnisse hier näher einzugehen, würde die Ziele des Handbuches über- 
schreiten, und sei auf die Spezialliteratur verwiesen. ^) 

Die Verwendung des Lichtbogens für Gießeroizwecke, wie sie das Ver- 
fahren von Slavianoff speziell für Reparaturen angestrebt hat, findet wieder 
einen mächtigen Konkurrenten in dem GoLDSCHMiD'schen Thermitverfahren. 

Daß es in den meisten Fällen bequemer und billiger ist, sich einige 
Bomben komprimierter Gase und einen Schweißbrenner oder einige Kilogramme 
Thermit anzuschaffen, anstatt mehr oder minder komplizierte Schweißapparate, 
womöglich noch mit zugehöriger, elektrischer Stromlieferungsanlage aufzu- 
stellen, wird jedermann ohne weiteres einleuchten. 



3. Lichtbogenöfen. 

Ebenso wie bei den Widerstandsöfen entfernen wir uns auch bei der 
Besprechung der Lichtbogenöfen noch mehr von dem Gebiete der reinen 
Elektrotechnik, da wir es in diesem Falle mit Apparaten zu tun haben, bei 
welchen die im Ofen zu behandelnden Körper, sowohl Rohmaterial als End- 
produkt, von einschneidenster Bedeutung nicht nur für die Konstruktion, 
sondern auch für die Auswahl der Ofenmaterialien sind. Bei der großen 
Anzahl von elektrothermischen Verfahren, die teils nur für den Laboratoriums- 
versuch, teils für die großindustrielle Anwendung die verschiedensten An- 
forderungen an den Ofenkonstrukteur stellen, ist es unmöglich und auch 
außerhalb des Rahmens des Handbuches liegend, auf alle die verschiedenen 
Detailkonstruktionen einzugehen. Dazu kommt noch der Umstand, daß zwar 
eine Unmenge von Konstinktionen durch Patentbeschreibungen bekannt ge- 
worden ist, von welchen nur eine verhältnismäßig geringe Anzahl, aber auch 
diese wohl in einer von den Patentbeschreibungen ziemlich abweichenden 
Form, zur Anwendung gelangt ist. Über die wirkliche Ausführungsfonu 
solcher Öfen wird wenig Näheres der Öffentlichkeit übergeben. Wir werden 
uns also darauf beschränken, einige typische Formen der Lichtbogenöfen 
herauszugreifen. 

Von den Öfen mit Lichtbogenbetrieb können wir zunächst zwei große 
Gruppen unterscheiden : 

1. Öfen, welche dazu bestimmt sind, bei elektro thermischem Verfahren 
feste Rohmaterialien, beziehungsweise die aus diesen zu erzeugenden Reaktions- 
produkte in flüssige Form, in einzelnen Fällen auch in Gase oder Dämpfe 
überzuführen. In diese Gruppe fallen hauptsächlicli Verfahren zur Herstellung 
von Metallen, Metalloiden, Carbiden usw. 

2. Öfen, in welchen gasfönnige Rohmaterialien auf ebenfalls gasförmige 
Produkte verarbeitet werden. Hier haben wir es als Hauptanwendungs- 
gebiet mit der Herstellung von Salpetersäure aus der atmosphärischen Luft 
zu tun. 

1) Enoelhardt, Die Elektrolyse des Wassers, ihre Durchführung und Anwendung 
1902. W. Knapp, Halle a. S. Schoop, Die industrielle Elektrolyse des Wassers 1901. 
Fncke, »Stuttgart. 



B. lAchtbogenöfeu. 153 

In den Öfen der ersten Gruppe lassen sich mehrere ziemlich scharf ge- 
trennte Unterabteilungen unterscheiden. Von den verschiedenen Gesichts- 
punkten, die man für eine solche Unterteilung heranziehen könnte, scheint 
dem Verfasser mit Rücksicht auf die Zwecke des Handbuches die Unterteilung, 
welche Borchers in seinem neuesten Handbuch über elektrische Öfen^) ge- 
wählt hat, die zweckmäßigste zu sein, und soll diese dahier ebenfalls als 
Grundlage genommen werden; Borghers unterscheidet: 

a) Öfen mit direkter Lichtbogenerhitzung. 

a) Öfen, in denen die zu erhitzende Substanz einen oder beide Pole eines 
Lichtbogens bildet. 

ß) Öfen, in welchen die direkte Lichtbogenerhitzung mit einer Wider- 
standserhitzung vereinigt ist. 

b) Öfen mit indirekter Lichtbogenerhitzung, bei welchen sich also die 
zu erhitzende Substanz in einem, durch unabhängige Lichtbogen erhitzten, 
Baume befindet. Solche Öfen werden recht zweckmäßig mit dem Sammel- 
namen elektrische Strahlungsöfen bezeichnet. 

Mit der fortschreitenden Entwickelung der elektrischen Öfen im allge- 
meinen und also auch der Lichtbogenöfen wurden nicht nur einzelne Industrien 
neu geschaffen oder in ihren Fabrikationsverfahren teilweise abgeändert, 
sondern die auf anderem Wege früher nicht erreichbaren Temperaturen und 
die sonstigen durch den elektrischen Ofen gegebenen Anwendungsmöglich- 
keiten führten zu einer eigenen Chemie der hohen Temperaturen imd zu 
einer ganzen Unzahl von Arbeiten, die lediglich aus theoretischem Interesse 
und ohne besondere Rücksicht auf technische Verwendbarkeit durchgeführt 
wurden. Es bildeten sich daher einige charakteristische Typen von Labora- 
toriumsöfen aus, so daß es zweckmäßig sein wird, in den oben angeführten 
Untergruppen auf die Verwendung im Laboratorium gegenüber dem in- 
dustriellen Großbetrieb teilweise gesondert zurückzukommen. 



A. Lichtbogenöfen für die Überführung festen Rohmaterials In flüssige 

oder gasförmige Produkte. 

a) Direkte Liohtbogenerhitzuiig. 
a) Die Substanz bildet einen oder beide Pole des Lichtbogens. 

Als Typus dieser Öfen können wir die gegen Ende der siebziger Jahre 
des vorigen Jahrhunderts von Ch. W. Siemens für Stahlschmelzversuche 
konstruierten und die etwa zehn Jahre später von H^rgült für Zwecke der 
Aluminiumdarstellung erdachten elektrischen Tiegelöfen ansehen. Ganz 
schematisch genommen, besteht bei der ersten dieser beiden Ausführuugs- 
formen der als Ofen wirkende Tiegel aus nichtleitendem, aber feuerbeständigen 
Material und enthält eine durch den Tiegelboden gehende Elektrode, während 
die zweite Elektrode in den Tiegelraum hineinragt (Fig. 165). 

Im zweiten Falle besteht der Tiegel selbst aus leitendem Material, 
z. B. Graphit oder Kohle, und die zweite Elektrode ragt wieder von oben in 
den Tiegelraum herein (Fig. 166). An diese beiden grundlegenden Typen 
lehnen sich alle Spezialkonstruktionen dieser Gruppe mehr oder weniger an. 

1) BoRCHRRS, Die elektrischen Öfen 1907. Verlag W. Knapp, Halle a S. 



154 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



(tn) Ansffihningeii für Laboratoriumsbetrieb. 
In diese Gruppe fallende Öfen haben insbesondere Borchebs und die 
Deutsche Gold- und Silberscheideanstalt in sehr zweckmäßigen 
Ausfülirungsformen konstruiert. Diese Konstruktionen benutzen in den 



Fig. 165 



Fig. 166. 





Tiegelofen nacli Siemens, schematißch. Tiegelofen nach Häroult, schematiech. 

meisten Fällen den Ofenraum selbst als eine Elektrode, lehnen sich also an 
den oben beschriebenen HEROüLT-Typus an. 

Der einfachste BoRCHERs'sche Laboratoriumsofen ist in den Figuren 167 
und 168 dargestellt. ^) Der eigentliche Ofenkörper besteht aus einem dicken 
Kohlenstab, in dessen oberen Ende die Tiegelöffnung ausgebohrt ist. Das 

Fig. 167. 





Laboratoriumsofen nach Borchers. 

untere Ende des Stabes ist in eine Klemmbacke eingesetzt, welche an die 
Stromzuführung angeschlossen ist. Der untere Kontakt besteht aus einer 
Bodenplatte P, welche eine feststehende Backe B und den beweglichen Teil // 
trägt. Durch den mit der Klemmschraube versehenen Bügel /<* können beide 
Teile an den Kohlenklotz fest angepreßt werden. Durch Einsätze E ist die Ver- 



1) Horchers, Die elektrischen Öfen 1907, p. 76. Verlag W. Knapp, Halle a. S. 



3l Lichtbo|Wii<^n. 



155 



vendnng verschiedener Tiegelgroßen ennoglicht. Der obere Kohlenmnd Ist 
mit einer mit Holzkohlenpulver gefüllten Blechhülse umgeben, um das Ab- 
brennen der Kohle in der Schmelzzone zu vermeiden. Eine zweite, von 
BoBCHEKS nach Grundgedanken von PorLBKC und Melans angegebene Kon- 
struktion ist in Fig. 169 dargestellt. M 



Fig. 169. 




Laboratorium sofen von Poclknc und Melans. 



Der eigentliche, verhältnismäßig kleine Schmelzrauui ist in d(»m 
kräftigen Magnesitfutter des zweiteiligen Eisenmantels ausgespart. Die von- 
einander und von dem Eisenkasten isolierten Elektroden treten durch Stopf- 
büchsen in den Schmelzraum ein. Die untere Elektrode trägt einen kleinen 
Kohlentiegel. Seitliche Aussparungen mit Rohrstutzen gestatten die Zu- 
führung des Schmelzgutes und die Beobaclitung des Ofeninnern und können 

1) 1. c. p. 91. 



156 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



mit Schlauchverbindungsstücken versehen werden, falls die Zu- und Ableitung 
von Gasen erwünscht ist. 

Eine englische Ausführungsform solcher Laboratoriums-Lichtbogenöfen 
von Marryat & Place in London ist in Fig. 170 dargestellt. 

Fig. 170. 




Tiegelofen von Marryat & Place, London. 



Bei diesem Ofen vom HEROULT-Typus bildet der leitende Tiegel den 
positiven, eine längs einer Bronzespindel verstellbare Kohlenstange den 
negativen Pol. 

Der Ofen ist für eine Leistung von 400 bis 500 Ampere bei 70 Volt 



3. JichtbogeDöfen. 



157 



bestimmt und ist imstande, ca. 30 kg Eisen in 20 bis 25 Minuten zu 
schmelzen. 

Sehr praktische imd in Versuchslaboratorien vielfach gebrauchte Licht- 
bogenöfen hat die Deutsche Gold- und Silberscheideanstalt in 
Frankfurt a. M. ausgearbeitet und auf den Markt gebracht. 

Bei der in Fig. 171 dargestellten, einfachsten Fonn trägt eine Chamotte- 
platte eine an den einen Pol angeschlossene Kohlenplatte. Auf diese ist 
ein vierteiliger, mit einer zylindrischen Bohrung versehener Chamotteblock 
aufgestellt, welcher den auf der Kohlenplatte leitend aufruhenden Graphittiegel 



Fig. 171. 




Lichtbogen für Laboratorien der Deutschen Gold- und Silberscheideanstalt 

in Frankfurt a. M. 



aufnimmt. Der Ofen ist für Stromstärken bis zu 250 Ampere bei 50 bis 
70 Volt gebaut, und faßt der Tiegel von 170 mm Höhe und 130 mm Durch- 
messer rund 1 Liter Material. 

Für kontinuierlichen Versuchsbetrieb , zum Schmelzen strengflüssiger 
Metalle, für die Reduktion schwer schmelzbarer Oxyde baut die Deutsche 
Gold- und Silberscheideanstalt den in Fig. 172 in Ansicht und in 
Fig. 173 im Schnitt dargestellten Ofen. 

Der Tiegel ^1 besteht je nach dem beabsichtigten Zweck entweder aus 
Sintermagnesit oder aus Kohle. Der Ofen kann also sowohl nach dem 
Siemens- als nach dem HEBOULT-Typus zugestellt werden. Im ersteren 
Falle, wo also der Tiegel aus nichtleitendem Material besteht, enthält er eine 
Öffnung im Boden, durch welche ein Kohlenstab als Stromzuleitung ein- 
geführt wird. Die positive Kohle B ist verstellbar und wird je nach Bedarf 
und der verfügbaren Stromquelle durch die Stellschraube D gehoben und 



158 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



gesenkt. Bei E wird das positive Kabel befestigt. Das Rohmaterial wü'd 
im gepulverten Zustand durch den Fülltrichter c eingesetzt und im ge- 
schmolzenen Zustand durch die Öffnung am Boden des Tiegels abgestochen. 
Die Abzugsrohre O und 11 dienen zum Entweichen der während des Schmelzen» 
entstehenden Gase und des Flugstaubs. Der Ofen wird für Stromstärken bis 
zu 200 Ampere bei 50 bis 70 Volt gebaut. 

Eine ebenfalls sowohl nach dem Siemens- als nach dem H^ROULT-Prinzip 
anwendbare Konstruktion der Deutschen Gold- und Silberscheide- 
anstalt für Stromstärken bis zu 1000 Ampere ist in Fig. 174 dargestellt. 

Fig. 172. 




Lichtbogenofen für Laboratorien der Deutschen Gold- und Silberscheide- 
anstalt in Frankfurt a. M. 



Das Futter besteht aus dem Magnesitmauerwerk M^ welches auch an dem 
unteren Teil und dem Boden des Schmelzraums bei O und C durch Graphit 
ersetzt werden kann. D D* sind die Kohlenelektroden, von denen die untere, 
positive durch den Boden des Schmelzraums geführt wird. Die obere, 
negative Elektrode wird durch die Anschlußvorrichtung N und die Kurbel 
auf- und abbewegt. Bei Einleiten des Schmelzens empfiehlt es sich, zunächst die 
beiden Kohlenelektioden durch einen dünnen Kohlenstift kurzzuschließen, um 
nicht zu rasch auf hohe Temperaturen zu kommen. T ist ein Fülltrichter 
für das Einführen der Beschickung. Die sich entwickelnden Gase und der 
Flugstaub streichen zunächst durch die Kammer /, worin letzterer sich ab- 
setzt und durch das Bodenloch entfernt wird, während die Gase durch L 



3. Lichtbogenöfen. 



159 



abgeführt werden. Die Öffnung P dient zum Abstich der Schmelze. Wälirend 
deii Schmelzcns verschließt ein eingepreßter Kohlestöpsel das Abstichloch. 
Der Ofen ruht auf vier Füßen, die zweckmäßig durch gemauerte Sockel er- 
höht werden, um die negativen Elektroden leichter auswechseln zu können. 
Die Eisenplatte b trägt den Boden des ganzen Ofens, ihr folgt eine etwa 
9 mm starke Asbestplatte c und dann eine starke Eisenplatte a. Diese trägt 
die vier Eisenbolzen ^, , welche einerseits dem Graphitboden größere Festigkeit 
verleihen und andererseits zur besseren Stromverteilung dienen. 

Für größere Versuche, 
bei welchem das Schmelz- Fig. 174. 

gut direkt abgegossen wer- 
den soll, baut die Deutsche 
Gold- und Silber- 
scheideanstalt kippbare 
Öfen für Stromstärken von 
200 bis 500 Ampere. Im 
übrigen entsprechen diese 
Öfen in ihrer Ausführung 
den im Vorstehenden be- 
schriebenen Typen der 
gleichen Firma. 

Bei Versuchsöfen größ- 
ten Maßstabes, bis zu 1000 
Ampere bei 60 bis 65 Volt, 
wie sie z. B. füi* die ver- 
suchsweise Darstellung von 
Karbiden und schwer 
schmelzbaren Materialien 
geeignet sind, ordnet die 
Deutsche Gold- und 
Silberscheide an stalt 
die als viereckigen Tiegel 
ausgebildete, untere Elek- 
trode derart an, daß sie 
mittels vier Tragstangen 
und über Rollen geleiteter 
Ketten gehoben und gesenkt 
werden kann. 

Als Beispiel eines Laboratoriumsofens, in welchem gasföimige Körper durch 
Destillation fester Rohmaterialien erhalten werden, ist in Fig. 175 ein be- 
züglicher Ofen der gleichen Firma dargestellt. Das Destillat entweicht durch 
das Rohr D\ G und F sind die Leitungen für die Kühlung des oberen Elek- 
trodenanschlusses, H und E Gaszuführungsrohre. Soll in einem solchen Ofen 
eine Destillation durchgeführt werden, so wird in den bei früheren Kon- 
struktionen schon angeführten Kohlentiegel die zu behandelnde Substanz ent- 
weder direkt oder in einem zweiten kleineren Kohlentiegel eingesetzt und der 
Zwischenraum in diesem Falle durch eingestampftes Graphitpulver gut leitend ge-^ 
macht. Der in Eisen gefaßte Deckel wird unter Vermittelung eines Rahmens aus 
Asbestpappe, der als Führimg dient, fest mit dem Ofen verschraubt. Die obere 
Elektrodenkohle ist in dem zylindrischen Wasserverschluß luftdicht befestigte 




Größerer Lichtbogenofen für Laboratoriumez wecke 
der Deutschen (iold- und Silberscheide- 
anstalt in Frankfurt a. M. 



160 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



Vor der Libetriebsetzung des Ofens wird das Zuführungsrohr O mit einem 
höher stehenden Wasserbehälter durch einen Schlauch verbunden. Die drei 
Stellschrauben dienen zum Festhalten des Wasserver chlusses, in welchem die 
obere Elektrode eingesetzt ist. Durch das Rohr D wird das Destillat in 
Wasser geleitet. 

Derartige Öfen baut die erwähnte Firma für 150 — 400 Ampere bei 
50—60 Volt. 



Fig. 175. 



ßß) AiuflhniiigeA fttr indastriellen Betrieb. 

Den ersten Typus industrieller Lichtbogenöfen hat Ch. W. Siemens ge- 
schaffen, der 1878 seine Versuche über elektrisches Schmelzen von Stahl in 
größerem Umfange begann. ^) Dieser Typus war ziemlich gleich angeordnet 

dem in Fig. 165 schematisch darge- 
stellten Tiegelofen, nur war, wie aus 
Fig. 176 ersichtlich ist, der Tiegel a 
aus feuerfestem Material in einen mit 
einem schlechten Wärmeleiter b ausge- 
füllten Metallbehälter c eingesetzt und 
mit einem mit einer Chargieröffnung 
versehenen feuerfesten Deckel d aus- 
gestattet. Die in den Tiegel herein- 
ragende obere Elektrode war in ähn- 

Fig. 176. 





Kiektrischer Destillierofen der Deutschen 

Oold- und Silberscheideanstalt in 

Frankfurt a. M. 



Elektrischer Stahlofen nach Siemkns. 



lieber Weise wie eine Bogenlampe durch einSolenoid mit einziehbarem Eisenkern 
einreguliert. Die obere Elektrode einerseits und der in das Solenoid hinein- 
ragende Eisenkern andererseits waren an den Enden einer Art Wagebalken 
aufgehängt. Der Ann mit dem Eisenkern tinig noch ein verschiebbares Ge- 
wicht, um die Länge des Lichtbogens festzustellen. Eine derartige auto- 
matische Regulierung des Lichtbogens wurde auch bei größeren Öfen für 



\) C. William Siemens, Über die Anwendung des dynamoelektrischen Stromes 
zur Schmelzung schwerflüssiger Stoffe in betrachtlichen Mengen. Vortrag in der 
Society of Telegraph Engineers. 3. Juni 1880. 



3. Lichtbogenöfen. 



161 



verschiedene Zwecke in der Folge mehrfach wieder versucht, doch ist man 
in der Regel von derartigen, der Hitze und Staubentwicklung ausgesetzten, 
verhältnismäßig feinen Mechanismen wieder abgekommen. 

Nach den Versuchen von Siemens dauerte es über zehn Jahre, bis die 
Lichtbogenöfen industrielle Bedeutung erlangten. Den Anstoß gaben die 
Versuche Willson's über die Reduktion von Oxyden der Alkalien und alka- 
lischen Erden im Lichtbogen, welche Versuche bekanntlich zur Darstellung 
der Karbide führten. Der von WiiiLSON benutzte Probeofen ist in Fig. 177 
dargestellt*) und ist im Prinzip nichts anderes als der in Fig. 166*8chematisch 
dargestellte Ofen von Häroult. 
A ist das Mauerwerk, B der darin 
eingesetzte Kohlentiegel , welcher 
auf einer Metallplatte b aufruht und 
durch diese bei a an die Strom- 
leitung angeschlossen ist. (> ist 
die zweite Elektrode, c der Kon- 
takt, h ein Handrad zum Heben und 
Senken der oberen Elektrode. Bei 
(i sollte abgestochen werden. 

Ähnliche Lichtbogenöfen mit 
feststehender unterer Tiegelelek- 
trode hat Heroult in jüngster Zeit 
bei seinen eingehenden Versuchen 
über die elektrische Erschmelzung 
von Roheisen aus kanadischen Erzen 
benutzt. Dieser HÄROULTsche elek- 
tiische Roheisenofen (Fig. 178) be- 
steht*) aus einem zweiteiligen, 
zylindrischen Eisenmantel, der mit- 
tels Bolzen an einer gußeisernen 
Platte von ca. 125 cm Durchmesser 
befestigt ist. Ein Kupferstreifen 
von 26 cm Breite ist in senkrechter 
Richtung zwecks Verminderung der 
Induktion in den Mantel eingesetzt. 
Der Boden ist mit Kohlenmasse 
ausgestampft. Das eigentliche Ofen- 
futter besteht aus feuerfesten 

Steinen, welche bis über die Schlackendecke hinaus mit einer Sclücht 
Kohlenmasse bedeckt sind. Der innere Hohli*aum des Ofens hat die Form 
zweier mit den Grundflächen aneinanderstoßender, abgestumpfter Kegel und 
hat die nachstehenden Hauptabmessungen. 

Durchmesser des Tiegelbodens 63 cm 

Höhe des unteren Kegels 29 „ 

Höhe des oberen Kegels 87 ,. 

Durchmesser der gemeinsamen Kegelgrundfläche 84 ,, 
Durchmesser am oberen Ofenrand 79 „ 

1) Borchers, Die elektrischen Öfen. 1907, p. K). Verlag W. Knapp. 

2) MiJNKBR, Zur Frage der Darstellung von Roheisen auf elektrischem Wege. 
Berg- und hüttenmännische Rundschau III, (1906), p. 802. 

Handb. d. Elektroteohnik. XI, 2. 11 




B h 

Karbidofen von WillsoK. 



162 



11. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



Fig. 178. 




iM^ÄIumtmum 
^^ Kühle 

\ Eisen. 






F^^ dusgeisen 

EZ^2 LtCrtTU 




Elektrischer Roheisenofen von UfeROULT. 



Die aus einer besonderen 
Kohlenmasse bestehenden 
oberen Elektroden sind von 
prismatischer Form von 42 
X 42 cm Querschnitt und 
190 cm Länge. Der Kontakt 
für die obere Elektrode be- 
stand aus einem mit vier 
Kupferplatten vernieteten, 
eisernen Schuh. Die Elek- 
trode wurde mittels Kette 
und Rad von Hand aus be- 
tätigt. Die Stromzuführung 
bestand aus 30 Aluminium- 
leitungen von ca. 17 mm 
Stärke. Der Ofen hatte im 
Mittel eine Energieaufnahme 
von ca. 5000 Ampere bei 
nicht ganz 40 Volt. 

Über den Kraftverbrauch, 
Chargendauer usw. sind in 
nachstehender Tabelle S. 163 
einige Angaben gemacht. 

Bezüglich Details sei auf 
den ausführlichen Bericht 
von Haan KL verwiesen. ^) 

Die Figuren 179 und 180 
der Tafel X a zeigen in 
maßstäblicher Wiedergabe 
einen Lichtbogenofen mit 
feststehender imterer Tiegel- 
elektrode, wie er für Her- 
stellung von Siliziden, z. B. 
Siliziumkupfer, geeignet ist. 

Die Bedürfnisse der Kar- 
bidindustrie fühlten , be- 
sonders solange man 
hauptsächlich den sogen. 
„Blockbetrieb" durchführte, 
bei welchem im Gegensatz 
zum „Abstichbetrieb" stets 
eine bestimmte Menge Kar- 
bid im Ofen fertig ge- 
schmolzen und dann als 
Block entnommen wurde, zu 
Ofenkonstruktionen mit be- 



1) Haanel, Preliminary report on the experiments made at Sault Sie. Mario 
under (iovernment auspices in the smelting of canadian iron ores by the Electro- 
thermic process. Transactions of the Faraday-Society. II, 1906, p. 120. 



.:■, I 



Fig. 179. 



§ 
^ 



^^^^^^ 







'. 




I 




Lichtbogenofen ffir HersI 



Handb. d. Elektrotechnik. XI. i 



Tafel Xa, 



Fig. 180. 




e!<<eUuiig von Suiziden. 



Verlag von S. Hirzel-Leipzig. 



:^ 



y..^ I 



Fig. 182. 



• ßOO 




^^^^^^^ 



T-Q- 






nn 




SN 






^ 



mm\^ 



Lichtbogenofen mit senkbarer Tieg 



Handb. d. Elektrotechnik. XI, 2. 



Tafel XL 



Fig. 183. 




elektrode för Herstellung von Silizium. 



Verlag von S. Hirzel-Leipzig. 



3. Lichtbogenöfen. 
Tabelle LXXI. 



163 



Chargen- 
daner 
h 


Mittlere 
Ampere 


Mittlere 
Volt 


Leistungs- 
faktor 


Kilowatt 


Kilowatt 
h 


Erzeugt 
Roheisen 


KWh 

pro 

Tonne 


. 12 


4866 


38-5 


0-919 


171-812 


2062 


1208 


1700 


16-41 


5000 


35-76 


0-919 


164.271 


10088 


5832 


1730 


6Ö-5 


4987 


36-03 


0-919 


165-125 


8816 


5438 


1620 


23-8 


5000 


36-16 


0-919 


166155 


3954 


2050 


1930 


16-25 


5000 


35-86 


0-919 


164-73 


2677 


1235 


2168 


38-33 


4993 


365 


0-919 


167-483 


6420 


3243 


1980 


43-08 


5000 


36-79 

i 


0-919 


169-05 


7283 


3766 


1934 



weglicher unterer Tiegelelektrode , wie wir ähnliche auch schon bei den 
Widerstandsöfen vorgefunden haben. Die untere Elektrode war entweder 
als fahrbarer Wagen oder 

als einfacher, senkbarer Fig. 181. 

Tiegel ausgebildet. In 
diesen Tiegeln ließ man das 
Karbid erstarren und kippte 
€s dann aus. Eine schema- 
tische Zeichnung eines sol- 
chen Karbidofens zeigt 
Fig. 181.^) Solche fahrbare 
Tiegelelektroden wurden 
speziell von den amerika- 
nischen Karbidfabriken viel- 
fach angewendet. An deren 
Stelle führten französische 
Karbidfabriken eine im 
Scharnier bewegliche Ofen- 
sohle ein, welche, aus Kohle 
bestehend, zum Beginn der 
Schmelzperiode zur Bildung 
des Lichtbogens diente, und 
auf welcher dann mit fort- 
schreitender Entfernung der 
oberen Elektrode der Kar- 
bidblock sich bildete. War 
die Schmelze fertig, so 
wurde die Ofensohle im 
Scharnier gedreht, und der 

Block samt unverarbeitetem, in den Betrieb zurückkehrendem Material fielen 
heraus. 

In den Figuren 182 und 183 der Tafel XI ist eine maßstäblich gezeich- 
nete Disposition einer ähnlichen Ofenanlage mit senkbarer Tiegelelektrode 




Schema eines Lichtbogenofens für Karbiderzeugung. 



l) Borchers, Die elektrischen Öfen 1907. Verlag W. Knapp, Halle a. S. 

11* 



164 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



dargestellt, wie sie zur Herstellung von metallischem Silizium betriebsmäßig 
verwendet wurde. 

In der Form der Ofensohle, bzw. des diese bildenden Tiegels erdachte 
man die verschiedenartigsten Anordnungen. Einzelne schlugen sogar, wie 
z. B. Bbadley, radförmige Herde vor, welche gewissermaßen aus einer großen 
Anzahl im Kreisumfang angeordneter Tiegel bestehen und dadurch einen 

Fig. 184. 




Elektrischer Lichtbogenofen für Schmelzen von Glas. 



ununterbrochenen Betrieb ermöglichen sollten. Derartige, für eine Groß- 
industrie doch zu kompliziert gebaute Öfen haben auch keine weitere Ver- 
breitung gefunden. 

Eine Anwendung des Lichtbogenofens sei hier noch kurz erwähnt, welche 
zwar noch nicht in größerem Umfange eingeführt wurde, aber doch ein sehi' 
wichtiges Gebiet betrifft. Es ist dies das elektrische Schmelzen von Glas 
im Lichtbogen. Nach dieser Richtung wurden größere Versuche auf dem 



3. Lichtbogenöfen. 



165 



Elektrizitätswerk in Deutsch-Matrei von Bbonn durchgeführt. Der rohe Glassatz 
wurde beim Durchfallen durch drei in Serie geschaltete Oleichstromlichtbogen 
geschmolzen und die Schmelze in darunter stehenden Glashäfen, die durch 
gewöhnliche Heizung erwärmt werden, flüssig gehalten und geläutert. Fig. 184 
zeigt die Ansicht eines solchen Ofens. Bisher ist es noch nicht gelungen, 
vollständig weiße Gläser zu erzielen, weshalb dieses Verfahren als noch im 
Versuchsstadium stehend zu bezeichnen ist. 

Als Beispiel eines Ofens mit Lichtbogenerhitzung, bei welchem aus festen 
Rohmaterialien gasförmige Produkte gewonnen werden sollten, sei der von 
Edelmann und Wallin konstruierte elektrische Zinkdestillationsofen (D. R. P. 
158 545) angeführt. 

Dieser in Fig. 185 und 186 dargestellte Ofen besteht in der Hauptsache 
aus einer geschlossenen Elektrodenglocke «, die von dem Beschickungs- 



Fig. 185. 



Fig. 186. 





Elektrischer Zinkofen nach Edelmann & Wallin. 



Schacht (l umgeben wii-d, und einer ringförmigen unteren Elekti'ode ^, in 
deren Mitte sich das Ableitung«- und Verdichtungsrohr e befindet, welches 
einerseits in die Elektrodenglocke a hineinragt, andererseits in den Ver- 
dichtungsraum f mündet. An diesen schloß sich die Vorlage g^ welche 
mittels des Kanales // mit der Flugstaubkammer in Verbindung steht. 

Die Stromzuführung zu den Elektroden erfolgte durch die Kontakte t und *', 
die Abstichlöcher k und /.* dienten ersteres für den Abstich von Blei und 
Schlacke, letzteres für das Zink. Der Wagen / sollte zum Ansammeln des 
Zinkes und zur Abdichtung des Kanales h\ dienen. 

Dieser Ofen ist hier als Beispiel für einen industriellen elektrischen 
Lichtbogen-Destillationsofen angeführt, da er tatsächlich einige Zeit für Zwecke 
der Zinkgewinnung im Betrieb gestanden ist, und wenn er sich dafür trotz 
mehrfacher Abändenmgen nicht bewährte, so lag dies weniger an prinzipiellen 



166 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



Mängeln der Konstruktion, als an der zu hohen Temperatur des direkten 
Lichtbogens für Zwecke der Zinkdestillation. Es werden dadurch auch 
andere Bestandteile der Beschickung zum Verdampfen gebracht, wodurch 
eine Kondensation der Zinkdämpfe zu flüssigem Metall verhindert und nur 
pulveriges Kondensat, sog. Poussiere, erhalten wird. 



Fig. 187. 



ß) Direkte Lichtbogenerhitznng mit Widerstandserhitzung kombiniert. 

Wenn die eine Elektrode im Lichtbogenofen von dem zu behandelnden 
Material selbst gebildet wird, so ändert sich natürlich der Widerstand im 
Ofen mit dem fortschreitenden Schmelzprozeß, der Zunahme der erschmolzenen 
Materialschicht, den verschiedenen Temperaturen in der letzteren usw. ganz 
wesentlich. Dazu kommt noch, daß bei besonderen 
Schmelzprozessen über dem eigentlichen Schmelzgut 
noch Schichten von schlechterer Leitfähigkeit (z. B. 
Schlackenschichten bei einzelnen Stahlschmelzver- 
fahren) erforderlich sein können. Diesem Einfluß 
des Widerstandes in den im Ofen erschmolzenen 
Haupt- und Nebenprodukten kann man dadurch ent- 
gegenarbeiten, daß man das Schmelzgut gewissermaßen 
als bipolare Zwischenelektrode zwischen zwei unab- 
iß liängige, nicht von dem zu erschmelzenden Material 
selbst gebildete Elektroden schaltet. Wenn wir wieder 
für ein schematisches Beispiel die Tiegelform wählen, 
Tiegelofen mit kombi- so würden wir in Fig. 187 ganz allgemein in a einen 
nierter Lichtbogen- und Tiegel aus feuerfestem Material haben , auf dessen 
Widerstandserhitzung, j^j^^j^. ^ ^j^ y^^i^Qn Elektroden cd einwirken. Bei 
solchen Öfen ist natüi'lich der Übergang zum reinen 
Widerstandsofen sofort gegeben, wenn beide Elektroden in das flüssige 
Schmelzgut eintauchen. 




aa) Aasfihmngen für Laboratorionubetrieb. 

Es ist selbstverständlich, daß man die an fmherer Stelle beschriebenen 
Ausführungsformen für Laboratoriumsöfen mit direkter Lichtbogenerhitzung 
ohne besondere Abänderungen zu solchen für kombinierte Lichtbogen- und 
Widerstandserhitzung einrichten kann. Solche Öfen wird man im Labora- 
toriumsbetiieb besonders dann anwenden, wenn es sich um das Schmelzen 
von nicht- oder sehr schlechtleitenden Körpern handelt, oder wenn man die 
Verwendimg von Tiegeln aus leitendem Material z. B. mit Rücksicht auf die 
chemische Einwirkung des Tiegelmaterials auf das angestrebte Endprodukt 
vermeiden will. In Fig. 188 ist ein solcher Laboratoriumsofen von Marryat 
& Place dargestellt, der keiner weiteren Erläuterung bedarf. 



fiß) Auffibrangen für indnstriellen Betrieb. 

Lichtbogenöfen mit zwei oberen Elektroden, bei welchen das Schmelzgut 
als Mittelleiter geschaltet war, wurden in industriellem Umfange zuerst in der 
Karbidfabrikation angewendet, und war wohl dieSoci^te desCarbures 
M^talliques die erste, welche derartige Öfen einführte. Eine schematische 



3. Lichtbogenöfen. 



167 



Zeichnung eines solchen Ofens der genannten Gesellschaft finden wir in 
Fig. 189. Man ersieht aus dieser Skizze, daß der Widerstand zwischen« den 
beiden EHektroden im Großen und Ganzen unabhängig von der Menge des 
erschmolzenen Materiales ist. Eän Vorteil dieser Anordnung liegt auch darin, 

Fig. 188. 




Lichtbogenofen für I^aboratorien von Marryat & Plack, London. 



daß der Stromweg nicht wie bei den Öfen der fiüher besprochenen Gruppe, 
bei welcher das Schmelzgut den einen Pol bildete, quer durch die ganze 
Beschickung verlief und daher unzugänglich blieb, sondern an der Ober- 
fläche der Beschickung gehalten wurde und dadurch zu übersehen war. 



168 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



Charakteristisch an dieser Ofentype war die stets gleichbleibende Lage der 
beiden Elektroden zueinander. Solche Öfen hatten aber in jenen Fällen, wo 
es auf den Abstich gut geschmolzenen und flüssigen Materials ankam, den 
Nachteil, daß gegen den Abstich zu das Material kälter wurde. 

Fig. 189. 




t 



W^m 



H-. 






^-l-^v 



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Karbidofen der Sociale der Carbures M^talliqueB. 



Es wurde daher von Kelleb zuerst auch füi* Zwecke der Karbid- 
gewinnung und später für die Erzeugung von Elektrostahl eine Anordnung 
getroffen, bei welcher diesem Übelstande abgeholfen werden sollte. Keller 
ordnete, wie aus Fig. 190 ersichtlich ist, die Elektroden derait an, daß 



3. Lichtbogenöfen. 



169 



beide, a und />, zu heben und zu senken waren und außerdem die gegen den 
Abstich gelegene Elektrode eine Verschiebung nach der Seite erlaubte. Wenn 
also z. B. beim Karbidschmelzen zunächst zwischen den beiden Elektroden 
die geneigte, mit Kohle ausgekleidete Ofensohle als Heizwiderstand einge- 
schaltet wurde, so konnte bei fortschreitender Karbidbildung ein Heben der 
Elektroden und gegen Ende der Schmelzperiode ein Verschieben der einen 
Ellektrode gegen den Abstich zu erfolgen, so daß der zwischen der ge- 
schmolzenen Beschickung und dieser Elektrode gezogene Lichtbogen das 
Material beim Abstich gut dünnflüssig erhielt. 

Das KELLERsche Ofenprinzip mußte für gewisse industrielle Anwendungen 
und insbesondere für Zwecke der Elektrometallurgie des Eisens noch eine 
Reihe von Abänderungen erfahren, die sich einerseits auf Vermeidung eines 
direkten Kontaktes zwischen dem geschmolzenen Metall und den Kohlen- 
elektroden, andererseits bei Verwendung unreiner Rohmaterialien bei der 
Herstellung hochwertigei Produkte auf die Benutzung in der Wärme 



Fig. 190. 



Fig. 191. 





Ofen von Keller, schematisch. 



Ofen von Häroült, schematisch. 



leitender Schlackenschichten über dem Metallbad bezogen. Diesen weiteren 
Schritt haben sowohl Keller als H^roult bei ihren neueren Stahlanlagen 
unabhängig voneinander gemacht. 

Bei dem HEROULT-System wird entsprechend dem Schema in Fig. 191 
das in einem herdaitigen Ofen enthaltene Metall h nur indirekt in den 
Stromkreis eingeschaltet und zwar in der Weise, daß der Sti'om von der 
einen Elektrode f durch die Schlackenschicht d zum Metallbad h und von 
diesem durcli die Metallschicht r zur zweiten Elektrode f geht. Dabei 
können die Elektroden, wie in der Figur angedeutet und im Abschnitt über 
Widerstandsöfen erwähnt, in die Schlackenschicht bis nahe an die Metall- 
oberfläche eintauchen, was dann einer direkten Widerstandserhitzung ent- 
sprechen würde, oder es kann zwischen den Elektroden und der Schlacken- 
schicht der Lichtbogen gezogen werden. Da Heroült derzeit diese Arbeits- 
weise vorzuziehen scheint, so rechtfertigt es sich, wenn sein Ofen an dieser 
Stelle und nicht im Abschnitt über Widerstandserhitzung ausführlicher be- 
s})rochen wird. Jedenfalls muß der Widerstand der Schlackenschicht zwischen 



170 



IL Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



den Elektroden und der Oberfläche des Metallbades kleiner sein, als der- 
jenige der Schlackenschicht zwischen den Elektroden selbst, um auf diese 
Weise den Strom zu zwingen, zum weitaus größten Teil durch das Metallbad 
zu gehen. 

Der HiiEOULTsche Stahlofen ist in den letzten Jahren weitgehend aus- 
gebildet worden und ist in einer Reihe von Anlagen in Frankreich, Deutsch- 
land, Schweden, der Schweiz, Österreich etc. teils schon im Betrieb, teils 
im Bau. 

Nach den neuesten Mitteilungen von E^ichhoff^) besteht der in den 
Figuren 192 bis 196 der Tafeln Xu und XIII dargestellte HEEOüLTsche 
Elektrostahlofen aus einem Blechmantel, der mit dem Futter aus feuerfesten 

Fig. 197. 





^^^^1^ ■ -yW 


HBm/I^ 




■'IK'9 


mm m^B 


■^SF J 


\\i£^ 


fc-- -^^^ 



IL 



Elektrostahlofen von Häroült. 



Steinen H und Dolomitstampfmasse A' versehen ist. Der Boden ist abgerundet 
und trägt zwei gebogene Schienen, welche in auf Steinsockeln gelagerten 
T-eisen laufen. Der gewölbte Ofendeckel besteht aus einem schmiede- 
eisernen, mit feuerfestem Mauerwerk versehenen Rahmen und ist abnehmbar. 
Der ganze Ofen kann mittels hydraulischen Antriebes gekippt werden. Die 
zwei Elektromotoren an der Rückseite des Ofens dienen zur Betätigung der 
Ausleger /?. An diesen sind die beiden Elektroden E befestigt, welche durch 
das Deckelgewölbe hindurchgehen. Der Ofen wird mit einphasigem Wechsel- 
strom betrieben und zwar der dargestellte Ofen aus La Praz mit im Mittel 



1) EicHHOFP, Über die Fortschritte in der Elektrostahldarstellung. Stahl und 
Eisen XXVII, Nr. 2, S. 41 (1907). 



-.- -: .:.J 



Fig. 192. 




"^<M4P^^ii^JM^^ 



ElektroBtahlof« 



Handb. d. Elektrotechnik. XI, 2. 



Fig. 193. 



Tafel Xn. 




-Z-rr-rrr^rrrrvm 



Verlag von S. Hirzel-Leipzig. 



\ 



I 



Fig. 194. 




ElektroRtfthlofc 



Handb. d. Elektrotechnik. Xi, 2. 



Tafel Xm. 



Ir. 195. 



Fig. 196. 





Ton HtaouLT. 



Verlag von S Hirael-Leipzif;. 



3. Lichtbogenöfen. 171 

4000 Ampere bei 110 Volt und 33 Perioden. Die Elektroden werden durch 
automatische Nebenschlußapparate von selbst in ilirer Stellung reguliert und 
stellen sich auf eine Entfernung von ca. 45 mm über dem Stahlbade ein. 
E& ist jedoch auch Handregulierung yorgesehen. Der Teil des Ofendeckels 
zwischen den beiden Elektroden ist zur Vermeidung von Induktionswirkungen 
aus Bronze hergestellt. Bei den Elektroden sollen auch Wasserkülümäntel 
angewendet werden. 

Figur 197 zeigt den H^BOULTschen Ofen im stromlosen Zustande.') 

Die Arbeitsweise besteht im wesentlichen darin, daß gewöhnlicher Schrott 
mit etwas Kalkzusatz chargiert und mit dem fortschreitenden Einschmelzen 
nachgesetzt wird. Sobald das Bad einige Zeit im Schmelzfluß ist, wird der 
Ofen gekippt, Schlacke abgezogen und die Oberfläche durchgekiückt, so daß 
praktisch gesprochen nur mehr Metall im Ofen ist. 

Durch entsprechende Erz- und Kalkzuschläge wird nun eine neue 
Schlackenschicht gebildet, um den größten Teil der Veruni-einigungen zu 
entfernen. Diese Operation wird nochmals wiederholt. Zum Schluß wird, 
je nach dem gewünschten Produkt Ferromangan bei niedergekohltem Material, 
eine als „Carburit" bezeichnete Mischung von reinem Eisen und Kohlenstoff 
bei härterem Material zur Erreichung des gewünschten Kohlungsgrades zu- 
gesetzt. Es kann also der Kohlenstoflfgehalt des Endproduktes in weiten 
Grenzen, im Mittel zwischen 0*08 bis 1*00 ®/o, je nach Wunsch gehalten 
werden. 

Natürlich kann auch flüssiger und schon vorgereinigter Stahl aus dem 
SiEMENS-MABTiN-Ofen zum Fertigraffinieren in den elektrischen Ofen gebracht 
werden. Für diese Arbeitsweise macht Eichhoff (1. c.) die nachstehenden 
Angaben: Aus einem kippbaren SiEMENS-MARTiN-Ofen werden 1500 bis 2000kg 
Material unter Zurückhaltung der Schlacke in den elektrischen Ofen chargiert. 
Hierauf wird das Bad mit einer oxydierenden Schlacke bedeckt und der 
Strom eingeschaltet. Nach 30 bis 45 Minuten wii'd die Schlacke vorsichtig 
abgezogen, die freie Metalloberfläche mit Kohlenstoff bedeckt und neue, 
oxydfreie Schlacke aufgesetzt. Diese ist nach 20 Minuten geschmolzen und 
wird durch die Einwirkung des Lichtbogens vollständig desoxydiert. Das 
Bad ist dabei vom Luftzutritt vollständig abgeschlossen. Die neutrale 
Schlacke kühlt das Bad ab, so daß der größte Teil des Eisenoxyds durch den 
aufgebrachten Kohlenstoff reduziert wird. Eine gleichzeitig chargieite Menge 
von Manganerz reduziert den letzten Rest des Eisenoxyds. Die Schlacke 
muß nun weiß sein. Es wird dann Probe genommen und die Rückkohlimg 
durch die obere schon erwähnte Mischung von Eisen und Kohlenstoff durch- 
geführt. Zum Schluß wird der Rest des Mangans und Siliziums zugesetzt 
und abgestochen. 

In der nachstehenden Tabelle sind zwei Chargen aus dem Berichte einer 
kanadischen Begierungskommission wiedergegeben, welche in Europa ver- 
schiedene Elektrostahlsysteme besichtigte. Die beiden Chargen stammen aus 
dem Betrieb in La Praz. 



1) Transactions of the Faraday Society. Vol. I, 1905, p. 144. 



172 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 
Tabelle LXXH. 




Die neuesten Angaben von Eichhoff über den Kraftverbrauch sind 

Tabelle LXXIH. 








-3 


Kalt 


er Einsatz ( 


Schrott) 
X 








Flüssiger Einsatz (weiches Flaßeisen] 




•c 


3X 


8 


1 


X 




•S 


2X j IX 


Nicht 


s 


ll 


absehlacken 


abschlacken 


abschlacken 

1 


§ 


L 

1 


absch 


lacken ! abschlacken 


absch 


lacken 


1 










1 I 




S 
< 


1 


Durchschnittsve 
in KW 




KW-Std.- 

Verbranch f. d. 

Tonne Stahl 


I 


KW-Std- 

Vei brauch f. d. 

Tonne Stahl 


S 


KW-Std.- 

Verbrauoh f. d. 

Tonne Stahl 




Chargendaner 

10 

KW-Std.- 

Verbrauch f. d. 

Tonne Suhl 

Chargendaner 


KWStd.- 

Verbranch f. d. 

Tonne Stahl 




ÖOO 


250 


200 


3-63 1450 i 3 32 


1330 


3-00 


1200 


218 


175 2-00 700 


1-68 588 


1-33 


465 


1000 


310 


250 


4-55 1136 4-17 


1040 


3-78 


945 


265 


215 : 2-29 493 


1-91 1 410 


155 


333 


1500 


375 


300 


5-43 1066 


4-98 


996 


4-63 


906 


312 


250 1 2-60 1 433 


2-15 


357 


1-78 


296 


2000 


440 


350 


5-78 1 1010 


5-30 


928 


4-82 


844 


362 


290 2*73 396 


2-24 


325 


1-82 


363 


8000 


550 


440 


6*40 940 


5-85 


859 


5-30 


778 


456 


365 1 2-97 


360 


242 


294 


1-92 ; 2as 


Hm 


750 


600 


7-22 


868 


6-63 


795 


6-06 


725 


643 


515 


315 


324 


2-57 


265 


2-08 


219 



Soll Roheisen verarbeitet werden, so verlängert sich die Chargendauer um 20 bis 50 %, und 
dementsprechend steigt der Verbrauch an Kilowattstunden für die Tonne Stahl. 

Über die Zeitdauer der Chargen und der einzelnen Operation gibt 
Eichhoff (1. c.) die nachstehenden Unterlagen. 



3. Lichtbogenölen. 



173 



Tabelle LXXIV. 
Zeitdauer der einzelnen Operationen im Elektrostahlofen von Hekoult. 



Nr. 



Chargengewicht in kg 



Zeitangabe in Minuten 



I 500 1000 1500 2000 SOOO 6C00 



' ■ ' I 

1 1 Herdreparatnr bei kaltem Einsatz I 10 14 16 18 20 > 22 

2 I „ „ warmem „ j 8 . 10 12 14 17 20 

3 i Chargieren „ kaltem „ | 12 15 18 21 25 | 30 

4 „ „ warmem „ 

5 Einsatz schmelzen bei kaltem Einsatz 

6 Abschlacken I „ „ „ 

7 Schlacke schmelzen „ „ „ 

S » n » warmem „ 

9 Abschlacken II bei kaltem und warmem Einsatz 

10 Schlacke schmelzen bei kaltem und warmem Einsatz ' 12 ' 14 

11 Abschlacken III 

12 Schlacke schmelzen 
13 



15 


15 


15 


15 


15 


15 


100 


135 


170 


180 


200 


238 


7 


9 


11 


12 


14 


15 


12 


14 


16 


17 


19 


20 


27 


30 


34 


36 


40 


44 


7 


9 


11 


12 


14 


15 


12 


14 


16 


17 


19 


20 


12 


13 


14 


15 


17 


20 


18 


20 


22 


24 


28 


30 



warmem Einsatz 30 35 40 42 46 i 55 



14 „ weismachen bei kaltem und warmem Einsatz 15 15 16 ' 17 

15 • Carbnrit schmelzen » » n r n 30 35 

16 Zuschlage „ n „ „ „ „ ; 5 ' 8 



19 j 20 
40 40 40 I 40 

10 10 , 10 ; 10 



I r*^o<>».4^.^;f «,;* \r^^*^^ v:^»«». Zeitangabe in Stunden 

i^esamtzeit mit kaltem i!«insatz ° 

1 mit 2 X abschlacken 1, 3, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16 4 00 

2 , 2X n 1,3,5,6,7,11,12,14,15,16 . .3-68 

3 „ IX « 1,3,5,11,12,14,15,16 .... 337 

Stromgebrauchszeit mit kaltem Einsatz 

4 mit 3 X abschlacken |-, 5, 6, 7, 9, 10, ^> 12, 14, 15, 16 363 4*55 543 1 578 640 , 722 



5-00. 6-00 6-38 708 8-00 
4-63 555 5-90 6-53 742 
4 25 510 1 5-42 598' 683 



2X 
IX 



4, 5, 6, 7, ^ 12, 14, 15, 16 . 332 417 4-98 1 530 5^5 663 



1^, 5, ^, 12, 14, 15, 16 



2 ' "' 2 ' 
Gesamtzeit mit warmem Einsatz 



300 3-78 4-53 4-82 5'30.605 



7 j mit 2 X abschlacken 2, 4, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16 248 282 318 

8 I „ 1 X n 2, 4, 8, 11, 12, 14, 15, 16. . . ' 217 243 273 

9 ; ohne „ 2, 4, 13, 14, 15, 16 172 197 ' 222 



Stromgebrauchszeit mit warmem Einsatz 



3-33 3-65 3-90 
285 310 3-32 
2-30 2-45 '2-66 



I 



10 ; mit 2 X abschlacken 8, 9, 10, ^, 12, 14, 15, 16 . .200 229 2*60 ] 273 2 97 315 



2' 



11 



IX 



11 



8, 2 , 12, 14, 15, 16 1 



12 lohne 



1-91 215 I 2-24 
13, 14, 15, 16 1-33 1-55 178 1 182 



2-42 2-57 
1-92 2-08 



174 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



b) Indirekte Lichtbogenerhitziueig (Strahlungsöfen). 

Die Anwendung solcher Öfen ist dann begründet^ wenn entweder das zu 
schmelzende Material mit den gewöhnlich aus Kohle bestehenden Elek- 
troden nicht in Berührung kommen soll und die vorstehend bei dem H^bgült- 
Ofen beschriebene Anwendung einer Schlackendecke nicht zulässig ist oder 
die zu behandelnde Substanz auch bei hoher Temperatur nicht genügend 

leitet oder endlich die Temperatur im 
direkten Lichtbogen für den vorliegenden 
Zweck zu hoch ist und eine andere, nicht- 
elektrische Erhitzung nicht zulässig ist. 
Den Grundgedanken für derartige 
Strahlungsöfen finden wir in alten Paten- 
ten PiCHONs aus dem Jahre 1853 und 
späteren Patenten von Ch. W. Siemens 
aus dem Jahre 1878. Beide Vorschläge 
lassen sich schematisch in dem in Fig. 198 
dargestellten Grundgedanken vereinigen, 
daß ein geschlossener Schmelzraum a ein 
oder mehrere Paare horizontaler Elektroden h c enthält, die durch die Seiten- 
wände hindurchgehen und in ihrer Längsrichtung beweglich sind. Ob maii 
das Schmelzgut nach Pichons Vorschlag durch die Lichtbogenzone hindurch- 
fallen oder nach Siemens ruhend der strahlenden Wärme des Lichtbogens 
aussetzt, ist für den konstruktiven Grundgedanken nebensächlich. Wir finden 
auch in älteren Arbeiten, insbesondere von Rogerson, Statter und Steven- 
son usw., bei derartigen Strahlungsöfen die magnetische Ablenkung des Licht- 
bogens gegen die zu erhitzende Substanz hin vorgeschlagen. 




Elektrischer Strahlungsofen. 
Schematisch. 



a) Ausführungen ffir Laboratoriumsbetrieb. 

In Laboratoriumsöfen der vorstehend geschilderten Systeme hat Moissan 
seine bekannten, zahlreichen Untersuchungen über das Verhalten vieler Köi*per 

bei hohen Temperaturen 



Fig. 199. 




Strahlungsofen der Deutschen Gold- und Silber- 
scheideanstalt in Frankfurt a. M. 



angestellt, und diesem 
Umstände ist es wohl 
zuzuschreiben, daß sol- 
che Öfen im allgemeinen 
als MoissANsche Öfen be- 
zeichnet werden. Diese 
Bezeichnung ist nach 
dem vorstehend Gesag- 
ten keine ganz gerecht- 
fertigte. Das Prinzip 
der verschiedenen von 
Moissan auch in seinem 
Buch über den elektri- 
schen Ofen beschrie- 
benen Versuchsanord- 
nungen besteht immer 
darin, einen Lichtbogen 



3. Lichtbogenöfen. 



175 



von größerer oder geringerer Stärke in einer kleinen Höhlung eines Blocks 
aus feuerfestem Material auf die betreffende Substanz wirken zu lassen. 




Fig. 201. 




Strahl ungsöfen der Deutschen Gold- und Silberscheideanstalt 

in Frankfurt a. M. 



Die einfachste Form besteht aus zwei Kalksteinblöcken von rechteckigem 
Querschnitt, die übereinander gesetzt werden. Die Berührungsflächen ent- 
halten entsprechende Aussparungen , um die Kohlenelektroden einführen zu 



176 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



können. Der untere Block enthält eine Bohrung, die den Tiegel aufnimmt, 
während der Deckelblock über dem Tiegel entsprechend ausgenommen ist. 
um als Wärmereüektor zu dienen. 

In solchen einfachen Öfen erzielte Moissan bei seinen Versuchen über 
die Herstellung künstlicher Diamanten nachstehende Temperaturen: 



Bei 55 V. 30 A. 
„ 45 „ 100 „ 
„ 70 „ 450 „ 



2250 ^ C 
2500 «^ „ 
3000 '' ^ 



In Deutschland werden derartige Strahlungsöfen in mehrfacher Aus- 
führung von der Deutschen Gold- und Silberscheideanstalt in 
Frankfurt a. M. gebaut. 

Fig. 199 zeigt einen Ofen einfachster Ausführung für Stromstärken bis 
zu 100 Ampere bei mindestens 50 Volt. Die Einsatztiegel dazu (Kohle. 

Fig. 202. 




Laboratoriumsofen von Marryat & Place, London. 



Magnesit oder geschmolzene Magnesia) messen 50X-i5mm, die Kohlen 
500 X 22 mm. 

Fig. 200 zeigt einen etwas größeren Ofen für 150 Ampere bei 50 bis 60 
Volt mit Kohleneinstellvorrichtung. Die dazu passenden Tiegel haben eben- 
falls 50 mm Höhe und 45 mm Durchmesser, die Kohlen 750 mm Länge und 
30 mm Durchmesser. 



3. Lichtbogenöfeiv. 



177 



Der in Fig. 201 dargestellte Ofen ermöglicht es, mit entsprechend dunklen 
Brillen den Schmelzvorgang zu beobachten. 

Der feuerfeste, auf beiden Seiten offene, in Eisen gefaßte Tonmantel hat 
im Boden eine Öffnung, in welcher der ebenfalls aus feuerfestem Material 
angefertigte Block b durch die Stellschraube c auf- und abbewegt wird. 
Der betreffende, aus Kohle, Magnesit oder einem ähnlichen Material her- 
gestellte Schmelztiegel wird auf den Block b gesetzt. Die beiden Kohle- 
elektroden aa' ragen in den Tiegel hinein und werden durch die beider- 
seitigen Reguliervorrichtungen, die durch die Handräder ee* betätigt werden, 
genähert und entfernt, ff sind die Stromzuführungen. 

Der Ofenraum ist vom und hinten durch mit Glimmerscheiben ver- 
sehene Türen zugänglich, durch welche auch das Einsetzen der Schmelz- 
tiegel erfolgt. 

Die Deutsche Gold- und Silberscheideanstalt baut die eben 
beschriebenen Öfen in vier verschiedenen Größen mit den nachstehenden 
Abmessungen und Leistungen: 



Tabelle LXXV. 



Ampere bei 50 bis 60 Volt bis 
Länge der Elektroden, mm 
Durch meBser der Elektroden, mm 
Größe der Einsatzschalen, mm 
Gewicht des Ofens, kg 



109 

500 

22 

60 X 100 

48 



150 


250 


750 


800 


30 


40 


6t) X 100 


60 X 100 


50 


60 



500 

1000 

80 

60 X 150 

150 



Derartige, sogenannte MoissANsche Laboratoriumsöfen für noch höhere 
Stromstärken werden von Mabryat & Place in London gebaut. So zeigt 
z. B. Fig. 202 die Ansicht eines solchen Ofens für Stromstärken bis zu 
600 Ampere. Sowohl der Boden als die Kappe des Ofens besteht aus guß- 
eisernen Büchsen, welche mit feuerfestem Material derart ausgekleidet sind, 
daß man das Ofenfutter leicht ausbessern oder ersetzen kann. Die Kohlen- 
elektroden sind an Mitnehmer aus Bronze montiert, an welche die Ztileitungs- 
kabel angeschlossen werden können. Die Regulierung der Elektroden erfolgt 
durch Zahnrad und Zahnstange. 

In den Figuren 203 bis 206 ist ein noch größerer Ofen der gleichen 
Firma für Stromstärken bis zu 1000 Ampere und Spannungen von 50 bis 
150 Volt dargestellt, welcher sowohl für Gleich- als Wechselstrom anwend- 
bar ist.^) 

Der Ofen besteht wieder aus zwei aufeinandergesetzten Gußeisengehäusen, 
welche mit Magnesiaziegeln ausgekleidet sind. Das Futter des oberen Teiles 
ist mit Rücksicht auf eine leichte Erneuerung von einem Rahmen aus Eisen- 
blech gehalten, der mittels Bolzen an dem gußeisernen Gehäuse befestigt ist. 
Sobald der die Magnesiaziegel enthaltende Rahmen in richtige Stellung ge- 
bracht ist, wird jeder noch freie Raum mit Magnesia von einer Öffnung im 
Deckel aus ausgestopft. Diese Öffnung ist gewöhnlich mit einer Kupferplatte 
verschlossen, kann aber offen gehalten werden, wenn es sich um Versuche 
handelt, welche Gaszug benötigen. Der Bodenteil des Ofens enthält, wie 



1) Engineering. 23. März 1Ö06, p. 381. 
Handb. d. Elektrotechnik. XI, 2. 



12 



178 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 








»5* 







x^:=: 



*J 



«ÄHif 



: o 



a> 







8. Lichtbogenöfen 



179 



Fig. 206 zeigt, außer der Haupthöhhing noch einen zweiten Hohlraum, in 
welchem, z. B. bei kontinuierlichen Versuchen, das von der Reaktion unter 
dem Lichtbogen herrührende Produkt angesammelt werden kann. Dies ist 
z. B. der Fall, wenn ein zu reduzierendes Oxyd durch ein Kohlenrohr die 
Lichtbogenzone durchfällt. In der Konstruktion der Gehäuse und des Futters 
ist das Einsetzen solcher Reduktionsrohre von verschiedenem Querschnitt 
vorgesehen. Der Sammelraum ist durch die in den Fig. 203 u. 206 ersicht- 

Fig. 207. 




Fig. 208. 




Laboratoriumsöfen von Schttbn. 



liehe Tür zugänglich. Der Ofen steht auf zwei eisernen, am Arbeitstisch 
angebrachten Trägem. Die runden Kohlenelektroden von etwa 50 mm 
Durchmesser bei 1000 Ampere werden von Kupferblöcken gehalten, und sind 
Einsätze für dünnere Kohlen bei kleineren Stromstärken vorgesehen. Diese 
Kupferblöcke sind seicht ausgehöhlt und mit Packungen aus feiner Kupfer- 
gaze versehen, um einen möglichst guten Kontakt der Kohlenstäbe zu ver- 
mitteln. Die Gaze wird mit Graphit geschmiert, damit die Stäbe besser 
gleiten. Die Kupferblöcke sind mit kupfernen Bolzen befestigt, die gleich- 

12* 



ISO II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 

zeitig als Kabelanschlüsse dienen. Zur Bewegung der Kohlenelektrodeu 
dienen Handhaben aus hartem Holz. 

Zweckmäßige Laboratoriumsstrahlungsöfen mit i^agnetischer Ablenkung 
des Lichtbogens hat Schuen konstruiert.*) Von den beiden in Fig. 207 und 
208 dargestellten Ausführungsformen hat die eine horizontale, die andere 
zueinander im Winkel stehende Elektroden, und ist ein geschlossener, in den 
Hauptstromkreis eingeschalteter Magnet, der gleichzeitig als Griff dient, in 
den Deckel des geschlossenen Tiegelofens eingesetzt. Bei der zweiten Aus- 
führungsform ist eine Wasserkühlung für das Schmelzgefäß vorgesehen. 

ß) AusfBhruDgen ffir Industriellen Betrieb. 

Die Anwendung von Strahlungsöfen für industrielle Zwecke ist eine ver- 
hältnismäßig beschränkte. Dies ist auch erklärlich, denn bei den Öfen dieses 
Systems wird die Wärme des Lichtbogens am schlechtesten ausgenützt und 
ist deren Anwendung nur in den Fällen gerechtfertigt, welche in der ein- 
leitenden Besprechung zu dieser Gruppe angeführt wurden. 

Von dem Gesichtspunkte, die direkte Einwirkung der hohen Temperatur 
des Lichtbogens zu vermeiden, geht eine Reihe von Verfahren und Ofen- 
konsti'uktionen De Lavals aus, welcher in Strahlungsöfen heute schon Zink 
in größerem Maßstabe darstellt. 

Ein solcher Ofen für Zinkdestillation besteht aus einem rechteckigen 
Herd, an dessen einer Schmalseite das Rohmaterial durch Fülltrichter und 
Fallöffnungen kontinuierlich zugeführt wird, so daß dieses einen abgeböschten 
Haufen bildet, dessen Oberfläche nun durch die strahlende Wärme des 
zwischen den Elektroden überspringenden Lichtbogens erhitzt wird. Die 
Elektroden liegen an der anderen Schmalseite des Ofens, welche außerdem 
den Abzug für die Dämpfe und einen vertieften Herd für die geschmolzenen 
Nebenprodukte enthält. Da die chemischen Reaktionen an der Oberfläche 
des Haufens vor sich gehen, so kann staubförmiges Material zur Anwendung 
kommen. Da die Beschickung allmählich gegen die Lichtbogenzone vorrückt, 
so tritt zuerst die Reduktion des Erzes und dann erst die Destillation des 
Zinks ein. Auf diese Weise wird z. B. aus gepulverten, ungerösteten und 
ti'ockenen Zinkerzen mit Zuschlag von Kalk und Eisenerz auf Zinkdämpfe 
und Schwefeleisen gearbeitet, erstere werden kondensiert, letzteres gesammelt 
und abgestochen. 

Eine derartige De LAVALsche Zinkanlage ist auf dem „Gustav de Lavals 
Elektriska Smaeltverk" in Hafslund (Norwegen) mit 2400 PS. im 
Betrieb. 

Das Bestreben, bei der elektrothermischen Erzeugung von Eisen und 
Stahl Lichtbogenöfen verwenden zu können, ohne trotzdem die Beschickung 
mit den Kohlenelektroden in Beiührung zu bringen, führte zur Ausbildimg 
der elektrischen Strahlungsöfen von Stassano. Auf dem 6. Internationalen 
Kongreß für angewandte Chemie in Rom 1906 liat Stassano folgende Kon- 
struktionsprinzipien für seine Öfen aufgestellt : ^) 

1) Borchers, Das neue Institut für Metallhüttenwesen und Elektrometallurgie 
1903, p. 47. Desgl. Die elektrischen Öfen 1907, p. 112. Verlag W. Knapp, Halle a. S. 

2) Siehe Näheres, Elektrochemische Zeitschrift 11305, XII. p. 37, 60, 82. Dr. A. Neü- 
BUROER, Berg- und Hüttenmännische RundRchnu IbOö, I, p. 334. Transactions of the 
FaradaySociety I, 1905, p. 155. Peters, Die Elektrometallurgie im Jahre 1905. „Glück- 
auf" 1906, Nr. 44. Weddino, Italiens Eisenindustrie. Stahl und Eisen 1907, p. 14. 



Tafel XIV. 



Fig. 209. 




^T7l,._.... .fc 



Fig. 210. 




Rotierender Strahlungsofen von Stassano. 
Handb. d. Elektrotechnik. XI« 2 Verlag von S. Hinel-Leipsig. 



._..:.;i 






3. LichtbogeDöfen. 131 

1. Der Schmelzraum muß gegen die direkte Einwirkung der Luft ge- 
schützt sein. 

2. Der Herd muß vollkommen neutrales Futter haben. 

3. Die Umwandlung der elektrischen Energie muß möglichst hohe 
Temperatur geben. 

4. Die zu schmelzenden Materialien dürfen nicht Gelegenheit zur Auf- 
nahme schädlicher Körper haben, die Berührung mit den Elektroden 
muß also vermieden werden. 

5. Der Betrieb muß kontinuierlich unter voller Belastung verlaufen. 
Für unsere Zwecke würde es wohl zu weit führen, auf die verschiedensten 

Entwickelungsformen des STASSANO-Ofens, insbesondere die früher ausschließ- 
lich gebauten stabilen Herdöfen mit strahlender Lichtbogenerhitzung, einzu- 
gehen, und werden wir uns auf eine Beschreibung der neuesten rotierenden 
Ofenform beschränken. 

Ein solcher rotierender Ofen ist in den Fig. 209 und 210 der Tafel XIV 
in einem senkrechten und einem horizontalen Schnitt dargestellt. Fig. 211 
zeigt eine Ansicht eines STASSANO-Ofens. 

Der Ofen besteht aus einem zylindrischen Schmelzraum, der aus einem 
in einen Kegelstumpf auslaufenden Eisenzylinder gebildet wird, der mit 
feuerfestem Futter und mit Kugelgewölbe am Ofenkopf versehen ist. Die 
Elektroden ragen seitlich in den Schmelzraum hinein. Die bezüglichen 
Öffnungen enthalten doppelwandige Metallzylinder , in welchen Kühlwasser 
zirkuliert. Diese Metallzylinder tragen außen ein Gestänge, durch welches 
die Elektroden gehalten und geführt werden. Der Strom wird durch. bieg- 
same Kabel zugeführt. Die Bewegung der Elektroden erfolgt hydraulisch 
und durch eine Verbindung der Kolbenstange mit den Kohlenträgeni. Der 
Ofenmantel trägt am Ofenfuß einen Gürtel und ruht durch diesen auf einem 
mit Kegelrädern versehenen Metallkranz auf, die iii die Kegelstumpfoberüäche 
einer Gußeisenscheibe eingreifen. Die Scheibe liegt schräg auf gemauerten 
Pfeilern, so daß der Ofen eine um ca. 7® geneigte Lage einnimmt. Durch 
ein entsprechendes Zahnradgetriebe kann der Ofen in Drehung versetzt 
werden. Die Stromzuführung erfolgt durch isolierte Kupferringe an der 
unteren Fläche des Ofengestelles, welche durch Kupferstangen mit den 
biegsamen Zuleitungen der Elektrodenhalter verbunden sind. Auf den 
Kupferringen schleifen die Kontaktbürsten. Eine Öffnung in der Verlängerung 
der Ofensohle dient zum Abstich, eine Rohrleitung im Kopf ge wölbe zum 
Abführen von Gasen und Flugstaub. Diese Rohrleitung mündet in eine 
Waschvorlage, die gleichzeitig als Wassei-verschluß dient und den Schmelz- 
raum von der Außenluft abschließt. 

Das Ofenfutter besteht aus Magnesitformsteinen, welche, abgesehen von 
Reparaturen im Schlackenniveau, im Mittel 40 Betriebstage aushalten sollen. 

Es kann zum Betrieb sowohl einphasiger Wechselstrom, als, wie bei 
dem dargestellten Ofen, Drehstrom (80 Volt pro Phase) verwendet werden. 

Das Stassano- Verfahren ist besonders dadurch gekennzeichnet, daß es 
nicht nur von Roheisen und Schrott, sondern auch direkt vom Erz ausgeht. 
Als Rohmaterial dienen reinste Hämatiterze, welche fein gemahlen und mit 
den genau berechneten Mengen von schlackenbildenden Zuschlägen und 
Kohle brikettiert werden. Die Elektroden nehmen an der Reduktion nicht 
teil, sondern liefert der Lichtbogen nur die erforderliche Wärme. Da der 
Ofen abgeschlossen ist und daher keine Verbrennung der Reduktionskohle 



182 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



zu Kohlenoxyd stattfindet, erfolgt die Reduktion nur durch den festen Kohlen- 
stoff. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, die Rohstoffe möglichst fein 
zu maMen und innig zu mischen. Unterstützt wird dieses Bestreben noch 
durch die Rotation des Ofens, sobald die Charge geschmolzen ist. Auf Grund 
genauer Berechnung des Kohlenzuschlages können beliebige Produkte, vom 







weichsten Flußeisen bis zu hartem Stahl, ja bis zu Roheisen erzeugt werden. 
Der Ofen und das darin durchgeführte Verfahren ist speziell auf die sehr 
reinen Erze und die günstigen Kraftverhältnisse Norditaliens zugeschnitten, 
während es für unreine Erze versagen dürfte. 

Der Ofen kann natürlich auch zum Stahlschmelzen aus Schrott, bzw. 
Roheisen und Schrott verwendet werden. Für solche Zwecke sind z. B. drei 



3. Lichtbogenöfen. 183 

rotierende Öfen (für 1000, 200 und 100 PS.) im Kgl. Artilleriearsenal in 
Turin im Betrieb, in welchen gewöhnlich Stahl für Artüleriegeschosse mit 
0-3 bis 0-4 % Kohlenstoff, 1-2 bis 1-5 % Mangan und 0*03 bis 0'04 % Phos- 
phor erzeugt wird. Eine Charge besteht z. B. aus 350 bis 400 kg Boheisen, 
200 bis 250 kg Schrott und einem entsprechenden Zuschlag an Erz und Kalk, 
um Verunreinigungen zu oxydieren und eine basische Schlacke zu bilden, 
welche das Ofenfutter nicht stark angreift und Schwefel, sowie Phosphor 
aufnimmt. Der Ofen hat einen Materialabbrand von 1*5 bis 2 ^/o und einen 
Elektrodenverbrauch von etwa 5 kg pro Tonne Stahl. Der Kraftverbrauch 
beträgt 1100 bis 1300 Kilowattstunden pro Tonne Stahl. Der thermische 
Wirkungsgrad beträgt etwas über 50 %. Jeder Ofen erfordert 6 Mann zur 
Bedienung. 

Soweit dem Verfasser bekannt ist, steht der STASSANO-Ofen bisher nur 
in Italien im Betrieb, während eine Anlage kleineren Umfanges für Erzeugung 
von Stablguß in Deutschland im Bau ist. 

B. Lichtbogenöfen für die Gewinnung gasförmiger Produicte aus gas- 
förmigen Rollmaterialien. 

Es is bekanntlich eines der derzeit am meisten umworbenen Ziele der 
Elektrotechniker und Elektrochemiker, den Stickstoff aus der Atmosphäre zu 
aktivieren, d. h. ihn in einer für Düngerzwecke technisch verwertbaren und 
den ökonomischen Wettbewerb mit den üblichen Düngermitteln ermöglichenden 
Form zu binden. Von technisch erfolgreichen Wegen sind nach dieser 
Richtung bisher zwei zu erwähnen. Entweder wird der Stickstoff bei 
Temperaturen von nahezu 1000 ® C über gepulvertes Kalziumkarbid geleitet, 
und erhält man dann als Produkt dieser Reaktion eine Kalziumverbindung 
des Stickstoffs, das Kalziumcyanamid, neben ausgeschiedenem Kohlenstoff, 
welches als „Kalkstickstoff^ bezeichnete Gemisch heute schon in großen 
Mengen als ein neues Düngermaterial mit Erfolg hergestellt imd verbraucht 
wird. Dieser Weg der Aktivierung des Stickstoffs, welcher von Frank und 
Ca EG und der Siemens & Halske A.-G. technisch durchgebildet wurde, ist 
für die Zwecke dieses Handbuches insofern nur von sekundärem Interesse, 
als es sich um eine ausgedehntere Verwendung des Kalziumkarbids handelt. 
Die Anwendung der elektrischen Energie ist also nur eine mittelbare, inso- 
fern als sie zum Betrieb der Karbidöfen dient. 

Hingegen müssen wir kurz auf die Bestrebungen eingehen, welche dahin 
zielen, den Stickstoff direkt mit seinem Begleiter in der Atmosphäre, dem 
Sauerstoff, zu gegenseitiger chemischer Verbindung zu zwingen. Das Resultat 
dieser Vereinigung ist die Bildung von Stickstoffoxyden, die sich dann leicht 
in Salpetersäure und aus dieser in Nitrate überführen lassen. Es handelt 
sich also darum, eines unserer wichtigsten Düngemittel, den Chilesalpeter, 
durch Herstellung von Stickstoffverbindungen aus der atmosphärischen Luft 
zu ersetzen. Um Sauerstoff und Stickstoff zum Eingehen chemischer Ver- 
bindimgen zu zwingen, muß das Gasgemisch einerseits hoch erhitzt, dann 
aber rasch soweit abgekühlt werden, daß ein Wiederzerfall des entstandenen 
Stickoxyds möglichst hintangehalten wird. 

Seit Cavendish und Pbiestley schon 1780 erkannt hatten, daß beim 
Durchschlagen starker elektrischer Funken durch atmosphärische Luft ganz 
beträchtliche Mengen von Verbindungen des Stickstoffs mit Sauerstoff ent- 



184 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



stehen, wurde dieses Problem immer wieder auf einem technisch und 
ökonomisch durchführbaren Wege zu lösen »versucht , doch hat man erst in 
jüngster Zeit ermutigende Resultate erzielt. Da es sich im wesentlichen 
stets darum handelt, die atmosphärische Luft durch elektrische Entladungen 
auf die für die Vereinigung der beiden Elemente erforderliche Temperatur 
zu bringen, wobei ein geschlossener Raum für die elektrischen Entladungen 
mit Zu- und Abflußleitungen für die Gase anzuwenden ist, so ist man wohl 

Fig. 212. 



D^^C 






Fig. 214. 




Apparat von Bradley & Lovbjoy. 

berechtigt, derartige Anordnungen als elektrische Öfen zu bezeichnen und 
sie in den Rahmen des Handbuches einzubeziehenJ) 

Wenn auch prinzipiell bekannt war, daß elektrische Entladungen die 
Bildung von Stickstoff-Sauerstoff- Verbindungen aus der Atmosphäre ermög- 
lichen, so ist man doch erst in den letzten Jaliren an eingehendere, tech- 
nische und theoretische Untersuchungen darüber herangetreten, welche Art 
und Foim der elektrischen Entladungen für den beabsichtigenden Zweck am 
entsprechendsten ist. Eines der wichtigsten Resultate dieser Untersuchungen, 
von denen besonders die Arbeiten von MacDüugall und Howles, ferner 
von MüTHMANN uud Hofer anzuführen sind, war die Erkenntnis, daß ein 
einfacher Lichtbogen für hochgespannten Wechselstrom kaum für eine tech- 
nische Verarbeitung der Luft geeignet sein dürfte, da die auf die Kraft- 
einheit entfaltende Ausbeute mit zunehmender Energie im Lichtbogen sinkt. 
Bbode-) hat diese Tatsache damit erklärt, daß von den beiden Zonen des 

1) Näheres siehe Förster, Über die bisherigen technischen Versuche der Stick- 
Htoffverbrennung. Z. f. E. Ch. XII, 1906, p. 529. 

2) Über die Oxydation des Stickstoffs in der Hochspannungsflämme 1S05. V^erlag 
W. Knapp, Halle a.S. 



3. Lichtbogenöfen. 



185 



Lichtbogens mit zunehmender Elektrodenentfernung, also steigender Enei^ie 
im Lichtbogen, die eigentliche Flammenbrücke, in welcher das Stickoxyd 
gebildet wird, gegenüber der glühenden Aureole stark zurücktritt. In 
Fig. 212 ist das Verhältnis der Aureole zum Lichtbogen für verschiedene 
Elektrodenentfemungen schematisch dargestellt. Die Temperatur in der 
Aureole ist noch immer genügend hoch, um einen Wiedei^erfall des Stick- 
oxyds zu verursachen. 

Man griff daher zu mechanischen Mitteln, um scharf abgegi^enzte , von 
keiner leuchtenden Aureole umgebene, dünne, funkenartige Entladungen viai 
größerer Länge zu erhalten, und haben speziell Bbadlet und Lovejoy, sowie 
die mit ihnen zusammenhängende Atmospheric Products Company 
nach dieser Richtung eine Reihe von Konstruktionen erdacht und auch in 
größeren Versuchsanlagen in Betrieb gesetzt. 

Nachstehend sei die Beschreibung eines dieser, in Fig. 213 und 214 
dargestellten Apparate wiedergegeben. 

Der Apparat bestand aus einem etwa 1*5 m hohen und 1*2 m weiten, 
stehenden Zylinder, welcher an der Innenwand eine Anzahl von mit Platin- 
spitzen besetzter Kränze enthielt. Die Achse des Zylinders wurde durch 
einen auf dem Deckel des Apparates angebrachten Elektromotor in Drehung 
versetzt und enthielt in 23 Ebenen, welche mit den am Innenmantel ange- 
brachten platinbesetzten Kränzen zusammenfielen, eine Anzahl von dünnen 
Messingspeichen, welche an ihren Enden ebenfalls mit Platindrähten besetzt 
waren. Die Drahtspitzen der Innenwand wai'en mit dem negativen, die 
Achse und die von den Speichen getragenen Spitzen mit dem positiven Pol 
einer Qleichstrommaschine von 10000 bis 15000 Volt verbunden. Bei der 
Rotation der Achse mit den Speichen sprangen Funken über, sobald eine 
Speichenspitze einem feststehenden Platindraht 
bis auf etwa 3 mm nahe kam. Bei einer Ent- 
fernung der Spitzen von 10 bis 15 cm riß der 
Funken wieder ab. Inzwischen hatte sich aber 
die nächste Speichenspitze genähert, so daß 
wieder ein Fimken entstand und abriß usw. 

Vor jeder Platinspitze im Mantel war eine 
kleine Drosselspule geschaltet. Diese hatte den 
Zweck, bei dem plötzlichen Einschalten den 
Strom nicht zu stark werden zu lassen und 
beim Weiterdrehen der Achse das Abreißen der 

Funken zu verzögern. Bei 10000 Volt Betriebsspannung betrug die Stniin- 
stärke aller im Apparat gleichzeitig betätigter Funken etwa 1 Ampere, so 
daß, wenn nach Habebb Schätzung von den in der Sekunde möglichen 
6900 Funkenstrecken etwa 300 gleichzeitig brennen, nur einige tausendstel 
Ampere auf die Funkenstrecke entfallen. Die Leistung von nur 10 KW pro 
Einheit eines gewiß nicht einfachen Apparates und die ungünstige Energie- 
ausnutzung gegenüber späteren, nach anderen Prinzipien arbeitenden Ai)pa- 
raten lassen diese Konstruktion heute als überholt erscheinen. 

Auf andere Apparate, welche wie z. B. die von Kowalski ebenfalls 
die Unterteilung des Stromes zur Grundlage haben, brauchen wir hier nur 
zu verweisen. 

Eine weitere Gnippe von Apparaten basiert auf einer Vergrößerung des 
Lichtbogens unter Benutzung des Prinzipes der Hömerblitzableiter, also auf 



Fig. 215. 




wmr 

Stickstoffofen nach 

BiRKBLANO & KyDK. 



186 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzung. 



wandernden Lichtbögen. Derartige Hömerelektroden wandte z. B. die 
Atmosphaeric Products Co. bei ihren älteren Konstruktionen an, und 
die Siemens & Halske A.-G. hat derartige Anordnungen in größerem Ver- 
suchsbetrieb gehabt. In neuerer Zeit arbeitet Paüling nach einem ähn- 
lichen Prinzip. 

Die technisch günstigsten Resultate wurden bisher mit Öfen erzielt, bei 
welchen die Fläche des Lichtbogens mit Hilfe eines magnetischen Feldes 
vergrößert wurde. Das Ausbreiten eines Gleichstrom-Lichtbogens zu einer 









"^ 



Fig. 216. 



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Stickstoffofen nach Birkeland & Eyde. 



halbkreisförmigen Scheibe hat schon 1861 Plücker^) näher studiert. Bei 
Wechselstrom entstehen zwei solche halbkreisförmige Scheiben, je eine oben 
und unten, welche je nach Phasenverschiebung des Wechselstroms ent- 
sprechend Fig. 215 gegeneinander etwas verschoben sind. Obwohl die 
Scheiben als kontinuierliche Lichterscheinung wirken, handelt es sich, wie 
man auch im Drehspiegel leicht erkennen kann, nicht um eine solche, 
sondern um rasch aufeinander folgende, durch den Magneten ausgeblasene 
Einzelentladungen. 

Technische Versuche über die Anwendimg von Blasmagneten für Zwecke 
der Stickstoffaktivierung hat die Siemens & Halske A.-G. schon vor 
einer Reihe von Jahren (1902) vorgenommen. Unbestritten sind aber BntKE- 
LAND & Eyde die ersten gewesen, welche große Öfen dieses Prinzips bis 
zur technischen Brauchbai'keit ausgebildet haben. 

Das Prinzip eines solchen Ofens zur Stickstoffaktivierung nacli Birke- 
land & Eyde ist in den Fig. 216 und 217 dargestellt.*) 



1) Pogg: Ann. 118, p. 252. 

2) Nbubürgeb, Die Apparate zur Verwertung des Luftstickstoffs. Z. f. ang. Chemie 
1906, (XIX), p. 984. 



3. Lichtbogenöfen. 



187 



Zwei enge aneinandergerücke Mauerwände a und b bilden den engen 
Ofenraum, der an den Schmalseiten von den Wänden Cj d und e abgeschlossen 
wird. Durch: die Seitenwände c und d sind die Elektroden f und g eingeführt. 
Der zwischen diesen erzeugte Lichtbogen wird durch die beiden Elektro- 

Fig. 218. 




Großer Ofen, System Birkeland-Etdb, der Fabrik Nolodden im Bau. 



188 



II. Technische Anwendungen der Lichtbogenerhitzang. 



CO 

c 
2. 



B 



S 

r 




3. Lichtbogenöfen. 189 

magnete i und /', deren Polschuhe k l sich in nächster Nähe befinden, aus- 
gezogen und abgerissen. Die Elektroden werden mit Wasser gekühlt. Durch 
das Bohr m wird die Luft zugeführt, durch n das Gemisch von Stickoxyd 
und unveränderter Luft abgeleitet. Dieser schematischen Anordnung ent- 
sprachen auch die bei der Ausarbeitung des Verfahrens benutzten Versuchs- 
apparate. 

Die Einrichtung der Öfen für industriellen Betrieb ist eine ähnliche. 
WiTT^) macht darüber nachstehende Angaben: Die Öfen, von denen Fig. 218 
einen während des Baues zeigt, wurden in Einheiten von je 500 KW für 
5000 Volt Wechselstrom errichtet. Als Elektroden dienen wassergekühlte 
Kupferrohre. Der Elektromagnet beansprucht an Gleichstrom etwa 10 *% der 
Ofenenergie und erweitert den Lichtbogen zu einer Flammenscheibe von 
rund 2 m Durchmesser. Durch jeden Ofen gehen 25 cbm Luft pro Minute, 
die 2 % Stickoxyd aufnimmt. In Fig. 219 sind drei Öfen dargestellt, die in 
Notodden mit 1500 KW, die von einem Falle des Tin-Elf geliefert sind, be- 
trieben werden. 

Thokesen und Thaealdsen haben anstelle des von Birkeland und 
Etde verwendeten, unveränderlichen ein wanderndes magnetisches Feld vor- 
geschlagen, doch hat diese Anordnung noch keine industrielle Anwendung 
gefunden. 



1) Witt, Das neue technisch-chemiBche Institut der Kgl. technischen Hochschule 
zu Berlin und die Feier seiner Eröffnung. Berlin, Verlag Weidemann. 



Benutzte Literatur. 

(Die aus Zeitschriften benutzten Einzelveröffentlichungen sind in den Fußnoten im 

Text angefahrt.) 



BoBCHERS, W.y Entwickelung, Bau und Betrieb der elektrischen Öfen. 1897. W. Knapp, 

Halle a. S. 
— , Die Elektrochemie auf der Pariser Weltausstellung. 1900. W. Knapp, Halle a. S. 
— , ElektroMetallurgie, III. Auflage. 1903. S. Hirzel, I^ipzig. 
-, Die elektrischen Öfen. 1907. W. Knapp, Halle a. S. 

DowsiNO, H. J., Electric Heating and Cookin g. The Electrician Primers Nr. 73. 
Emoblharot, V., Monographien über angewandte Elektrochemie. W. Knapp, Halle a. S. 

Bd. XIII. FitzGerald, Carborundum. 1904. Bd. XV. Fitz-Gbrald, künstlicher 

Graphit. 1904. 
FoDOR, E. DE, Die elektrische Schweißung und Lötung. 1892. Hartleben, Wien-Leipzig. 
Hbbpks, W., Die elektrische Raumheizung. 1904. C. Marhold, Halle a. S. 
Hoppe, E., Geschichte der Elektrizität. 1884. 
KoHLRAUBCH, F., Die Energie der Arbeit und die Anwendungen des elektrischen 

Stromes. 1900. 
Lehmann, O., Die elektrischen Lichterscheinungen oder Entladungen. 1898. 
MoissAN, H., Le four ^lectrique. 
Nbtoliczka, E., Geschichte der Elektrizität. 1886. 
Thomson, E., Electric Welding Development. Cassiers Magazine 1904. 
Uppbnborn, J., Deutscher Kalender für Elektrotechniker. 1907. Oldenburg, München. 
VoiOT, H., Kochen und Heizen mittels des elektrischen Stromes. 1899. W. Knapp, 

Halle a. 8. 
Wallis-Jones, R. J., Electric Welding; the Electrician Primers Nr. 74. 
WiBDBMANN, G., Die Lehre von der Elektrizität. 1884. 
Williams, H., Das elektrische Heizen und Kochen. 1902. Jügelt, Auma. 



Namenyerzeichnis. 



Acheson 2, 114, 126, 127, 128. 

Alioth 98, 99. 

Allgemeine Elektrizitäts-Ge- 
sellflchaft 11, 12, 13, 14, 17, 
19, 20, 24, 74, 75, 91, 92, 
93, 103, 104, 131, 132. 

Atmospheric Products Cy. 
185, 186. 

Becker 44. 

Bequerel 4. 

Bermbach 116. 

BemardoB 133, 134, 135, 186, 

137, 138, 140, 143, 144, 145. 
Bins wanger 92. 
Birkeland 2, 6, 185, 186, 187, 

188. 
Borchers 2, 8, 28, 36, 42, 44, 

104, 106, 113, 115, 123, 125, 

153, 154, 155, 161, 168, 180. 
Bradley 164, 184, 185. 
Bronn 116, 117, 118, 124, 12P, 

165. 
BasB 116. 

Caro 183. 

Carpenter 92. 

Castner 44. 

Cavendish 183. 

Chassagny 49. 

Childem 3. 

Coffin 49, 133, 138, 144, 145. 

Cohn 45. 

Colby 53, 54, 70. 

Colin 92. 

CoUens 28. 

CoUey 49. 

Gompagnie ^lectromötallnr- 

gique Gin & Leleux 36. 
Cowles 115. 



Cranz 5. 
Crompton 92, 100. 

Davy 3, 5, 6, 144. 

Depretz 6, 113. 

Deutsche Elektrische Stahl- 
werke Werdohl 31. 

Deutsche Gold- und Silber- 
scheideanstalt 112, 157, 158, 
159, 160, 174, 175, 176, 177. 

Dewcy 53. 

Dölter 108. 

Dorn 5. 

Dowsing 83,J97, 98. 

I Edelmann & Wallin 165. 

! Eichhoff 170, 171, 172. 

i Electric Welding Cy. 14, 15, 

; 24. 

I Elektra 82. 

ElektrizitätsA.-G. vorm. 
Schuckert & Co. 38. 

Emich 108. 

Engelhardt 57, 68, 125, 127, 
152. 

Eyde 185, 186, 187, 188. 

Fabrik für elektrische Hei- 
zung G. m. b. H. 76. 
Fechner 3. 
Ferranti 53, 54, 70. 
Fitz-Gerald 125, 126, 127. 
Fizeau 49. 

Fleitmann & Witte 74. 
Fodor de 136, 138, 145, 146. 
Förster 184. 
Foucault 6, 49. 
Frank 183. 
Franklin 3. 
Frick 54, 70. 



Geitner 73. 

Geub 116. 

Gin 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 

36, 55, 70. 
Girod 39, 40. 
Glaser 123. 
Graetz 131. 
Gralath 3. 
Gray 6. 

Gröndal-Kjellin Cy. 69, 70. 
Gysinge Aktiebolaget 56. 

Haanel 162. 

Haber 129, 186. 

Hare 49. 

Härdön 68. 

Harker 114. 

Hawksbee 3. 

Heepke 72, 76, 78, 88, 92, 97 

102, 116, 118, 121. 
Helberger 15, 16, 17, 21, 22, 

23, 24, 85, 86, 87, 88, 89, 

90, 91, 100, 103. 
Heraeus 105, 106, 107, 108, 

109, 110, 111. 
Höroult 39, 40, 42, 163, 154, 

156, 157, 161, 162, 169, 170, 

171, 174. 
Heyn 108. 
Hiorth 53, 54, 70. 
Hoho 49, 51, 52. 
Holde 108. 
Hoppe 3. 
Howles 184. 

Hummel & Helberger 85. 
Huntley 93. 
Hutton 113. 

Ibbotson 67. 



192 



Namen verzeich ms. 



Johnson Rail Cy. 26. 
Joule 4. 

Keller 39, 168, 169. 

Kinnersley 3. 

Kittler 5, 100. 

Kjeldahl 123. 

Kjellin 2, 53, 54, 55, 56, 57, 
58, 69, 60, 61. 62, 63, 64, 
65, 66, 67, 68, 69. 

Kohlrausch 1. 

Konek von 108. 

Königl. Porzellanmanufak- 
tur, Berlin 124, 125. 

KörtingGebr.ElektrizitÄt44, 
46, 47. 

Kowalski 185. 

Krafft 108. 

Kr yptol Gesellschaft 116. 

Kummler & Co. 75, 76. 

Lagrange 49, 51, 52. 
Lahmeyer 40. 
Laval de 29, 38, 180. 
Leleux 35, 36. 
Lemp 27. 
Lenz 4. 
I.e Roy 97. 
Lohmann 140, 141. 
Lovejoy 184, 185. 
Ludolf 3. 
Lunge 108. 

nacDougall 184. 

Mackrell 49. 

Marryat & Place 156, 166, 

167, 176, 177, 178. 
Marum van 3. 
Mayer 4. 
Melans 155. 
Metallurg] ska Aktiebolaget 

56. 
Moissan 174, 177. 
Müller 5. 
Münker 161. 
Muthmann 184. 

^'ernst 111. 
Neuburger 180, 186. 
Niagara Falls Power Cy. 126. 



Oelschläger 5. 
Oerstedt 3. 
Ohm 3. 
I Olczewski 133. 
Otto 4. 

I Parvillöe 97. 
' Patterson 113. 
^ Pauling 186. 
i Peltier 3. 
I Pepys 28. 

Peters 28, 40, 180. 

Pfaff 5. 

Pichon 174. 

Pintsch 143. 

Planta 49. 

Pimlico Wheel Works 24, 25. 

Poulenc 155. 

Priesüey 183. 

Prometheus 93, 94, 95, 96, 
97, 98, 100, 101, 102, 103, 
118. 

Quet 6, 144. 

Richter 135, 136, 137. 

Rieke 125. 

Righi 49. 

Ritter 5. 

Rive de la 3, 6. 

Robinson 4. 

Röchling 53, 56, 68, 69. 

Rodenhauser 53, 56. 

Rogerson 174. 

Rosetti 6. 

Rühlmann 9, 136, 137, 145. 

Schindler-Jenny 77, 78, 79, 

80, 81, 82, 83, 85, 86, 89, 103. 
Schneider-Creuzot 54, 70. 
Schoenbeck 116. 
Schuberg 116, 123. 
Schuckert & Co. 38. 
Sehnen 179, 180. 
Schulze 71. 
Siemen» W. 7, 153, 154, 160, 

161, 174. 
Siemens & Halske A.-G. 37, 

58, 60, 95, 183, 186. 
Siemens - Schuckert Werke 

58, (X), 95. 
Simonis 125. 



Slavianoff 133,140, 141,142, 

143, 144, 152. 
Slouginoff 49. 
Snyders 65, 70. 
Soci^t^ anonyme Electro- 

m^tallurgique (Proc^d^ 

Paul Girod) 40. 
Sociötö des carbures m^tal- 

liques 166, 168. 
Stahl 139. 

Stassano 180, 181, 182. 
Statter 174. 
Steffens 108. 
Stevenson 174. 
Stotz 77, «1. 

Taussig 29. 
Taylor 129. 
Tharaldsen 189. 
Thomson 6, 9, 10, 27. 
Thomson Electric Welding 

Cy. 24, 26. 
Thomson Houston Cy. 10. 
Thoresen 189. 
Torriano-Williams 104. 
Trylski 98. 
Tunzelmann de 133, 151. 

Uppenborn 73, 145. 

Verwer 116. 

VioUe 6, 49. 

Voelker 116, 118 

Vogt 96. 

Voigt 92, 97. 

Voigt & Häffner 93. 

Volta 3, 5. 

Vorsselmann de Heer 4. 

Wall 3. 
Wallin 55, 70. 
Waltenhofen 5. 
Wedding 180. 
Wieczoreck 131. 
Wiesler 116. 
Willson 161. 
Winkler 3. 
Winteler 42, 43. 
Witt 189. 

Zerener 133, 140, 144, 145, 
146, 147, 148, 149, 150. 



Die elektrische Minenzündung 



bearbeitet 



Dn-Ing. K. Hohage. 



Uandb. d. Elektrotechnik. XI, 2. ^^ 



1. Einführende Bemerkungen ans der allgemeinen 

Sprengtechnik. 

Sprengungen dienen dazu , große oder schwer abtrennbare Massen los- spren^un 
zulösen oder zu lockern, sie zu zerstören oder das Wegräumen derselben 
zu erleichtem. Man bedient sich ihrer dementsprechend in Steinbrüchen, 
Bergwerken, beim Kanal-, Tunnel- und Eisenbahnbau, zur Flußregulierung, 
Beseitigung von Eisstauungen, für militärische Maßnahmen usw. Auch werden 
sie ausgeführt, um den Erdboden für Kulturzwecke locker zu machen und 
so eine leichtere Bearbeitung desselben zu ermöglichen. 

Die zu den Sprengungen erforderliche bedeutende Kraftleistung wird 
von Stoffen aufgebracht, welche die Fähigkeit haben zu explodieren, d. h. 
unter plötzlicher Veränderung ihrer chemischen Bestandteile erhebliche, bis 
dahin gebundene Energiemengen abzugeben. Solche Stoffe werden entweder all 
der Oberfläche oder in Vertiefungen des zu sprengenden Objekts zur Explosion 
gebracht; dabei werden in sehr kurzer Zeit große Mengen stark erhitzter Gase 
entwickelt, durch deren Spannkraft ungeheure Drucke auf die benachbarten 
Körper ausgeübt werden. Die Temperatur dieser Gase, die sog. Explo- 
sionstemperatur des Sprengstoffes, beträgt je nach der Art desselben unge- 
fähr 2000 ® bis 3000 ® C. Je größer die entwickelte Gasmenge und ihre Temperatur 
ist, und je rascher die Explosion der ganzen Sprengmasse vor sich geht, desto 
höher ist der entstehende Gasdruck, und damit die Wirkung des Sprengstoffes. 

Die gebräuchlichen Sprengstoffe unterscheidet man gewöhnlich in lang- spreng- 
sam explodierende (Pulverarten) und brisante (Dynamite). 

Von den ersteren kommt hauptsächlich das Schwarzpulver in Frage. 
Es besteht aus Holzkohle, Schwefel und Kalisalpeter, welche Substanzen im 
ungefähren Verhältnis 15 : 15: 70 "/o darin enthalten sind. Die Sprengkraft 
des Pulvers wächst mit seinem Salpetergehalt, sie nimmt bis zum völligen 
Versagen mit dem Gehalt an Feuchtigkeit ab, weshalb auf trockene Lagerung, 
sowohl vor als während der Verwendung zu achten ist; in nassem Gestein 
verbietet sich der Gebrauch von Schwarzpulver ohne weiteres. Die Explosion 
der langsam explodierenden Sprengstoffe erfolgt, wenn ihre Entzündungs- 
temperatur, bei Schwarzpulver 315^0 erreicht wird, und die an einer Stelle 
eingeleitete Explosion überträgt sich durch die Verbrennung und die damit 
erzeugte Wärme auf die übrigen Teile des Sprengstoffes. Die Geschwindig- 
keit dieser Übertragung ist abhängig von dem Druck, unter welchem die 
sich im Augenblicke der Explosion entwickelnden Gase stehen. So kann 
man es erreichen, daß die Explosion fast bis zur normalen Verbrennung ver- 
langsamt wird, wenn man nur das Pulver in genügend dünner Schicht an 
freier Luft entzündet, da dann ein wesentlich größerer Druck als der atmo- 
sphärische nicht entstehen kann. Wenn Pulver zu Sprengujigen benutzt 
wird, so ist daher ein guter Abschluß der Sprengladung gegen die äußere 
Atmosphäre erforderlich. Auch in diesem Falle ist jedoch seine Verwen- 

13* 



196 1* Einführende Bemerkungen aus der allgemeinen Sprengtechnik. 

düng in sehr weichem Gestein unvorteilhaft, da die Sprengkraft des Pulvers 
hier nicht zur vollen Geltung kommen kann. Infolge der langsamen Ver- 
hrennung ist nämlich ein Teil der Pulverladung noch unversehrt, weim das 
Gestein sich schon zu lösen beginnt, so daß die entstehenden Explosionsgase 
eine wirkungsvolle Spannung nicht mehr erreichen können. In klüftigem 
Grestein ist Pulver überhaupt nicht verwendbar. 

Das Pulver kommt in verschiedenen Korngrößen in den Handel. Fein- 
körniges Pulver verbrennt schneller als grobkörniges, man hat demnach auch 
in der Körnung ein Mittel in der Hand, die Explosionsgeschwindigkeit zu 
beeinflussen. Meistens wird das Pulver in Formen gepreßt, und so ver- 
wendet, da die Sprengungen mit losem Pulver gefährlich sind. 

Völlig verschieden von den Pulverarten verhalten sich bei der Explosion 
die brisanten Sprengstoffe. Bei diesen geschieht die Übertragung und Fort- 
pflanzung der Explosion von einem Partikelchen auf das benachbarte durch 
eine Art Wellenbewegung, etwa, indem die explodierenden Moleküle einen 
Stoß auf die anderen ausüben, sie zum Mitschwingen veranlassen und so 
zur Explosion bringen, welche man in diesem Falle als Detonation bezeichnet. 
Die Übertragung kann unter Umständen sogar von einem explosiven Körper 
auf einen anderen räumlich ganz davon getrennten erfolgen. So detoniert 
z. B. der an einem Ende eines Rohres angebrachte Sprengstoff, wenn an dem 
anderen Ende ein solcher zur Explosion gebracht wird, indem das Rohr die 
entstehenden Explosionswellen auf den ersteren Sprengstoff überträgt. Die 
Geschwindigkeit der Übertragung ist sehr groß, sie beträgt einige 1000m 
in der Sekunde. Die Wirkung einer Detonation ist daher eine bei weiten 
heftigere als die einer Explosion der Pulverarten. Sehr stark brisante 
Sprengstoffe sind jedoch nicht überall vorteilhaft, da sie auf eine allzugroße 
Zertrümmerung und Lockerung des Gefüges der zu sprengenden Masse hin- 
arbeiten, was manchmal unerwünscht ist. 

Von den brisanten Sprengstoffen wird hauptsächlich das Dynamit mit 
seinen verschiedenen Abarten angewendet. Das Dynamit, eine weiche, 
plastische Masse, wird hergestellt, indem man Nitroglyzerin von saugfähigen 
Stoffen, wie Kieselgur, Cellulose etc. aufsaugen läßt. Nitroglyzerin ent- 
steht durch Einwirkung von Salpetersäure auf Glyzerin. Man versetzt 
den Sprengstoff oft noch mit wirksamen Beimischungen, wodurch die 
Sprengkraft vergrößert wird. Dynamit entzündet sich bei 200® C und ver- 
brennt dann, ohne daß es notwendigerweise zur Explosion kommt. Erst 
wenn infolge der Verbrennung eine gleichzeitige Steigerung des Druckes 
erfolgt, kann die Entflammung zur Explosion führen. Ist das letztere nicht 
der Fall so spricht man von „Auskochen" des Schusses. Durch ein teil- 
weises Auskochen und nachfolgende Detonation unter Drucksteigerung ent- 
stehen die sog. Spätschüsse, welche häufig Anlaß zu Unglücksfällen geben, 
da sie erfolgen, wenn das Schießpersonal sich dem Sprengort bereits wieder 
genähert hat. Ein Übelstand des Dynamits ist seine Gefrierbarkeit. In ge- 
frorenem Zustande büßt es einen großen Teil seiner Sprengfähigkeit ein und 
ist schwerer zur Explosion zu bringen. Gegen Feuchtigkeit ist es dagegen 
weniger empfindlich als Pulver. 

Alle Sorten von Dynamit kommen in Patronenform mit Hülsen aus 
Pergamentpapier in den Handel. 
Spreng- Während bei den Pulverarten ein einfaches Anzünden durch Erwärmung 

oder Zündfeuer die Explosion einleitet, bedarf das Dynamit hierzu der Ver- 



kapsein. 



1. Einfahrende Bemerkungen aus der allgemeinen Sprengtechnik. 197 

niittelung der sog. Sprengkapseln, weshalb man das Dynamit auch als 
^indirekt explodierbaren" Sprengstoff bezeichnet. Die in den Sprengstoff 
eingebrachten Sprengkapseln explodieren unter der Einwirkung des Zünd- 
feuers und übertragen die Explosion durch die damit verbundene Erzeugung 
von Wärme, Stoß und Schwingungen auf denselben. Die Sprengkapseln 
bestehen meistens aus einer zylindrischen Kupferhülse ' von 5 — 7 mm 
Durchmesser, welche mit einer Mischung von 85% Knallquecksilber und 
15% chlorsaurem Kali gefüllt ist. Diese Mischung zeichnet sich durch 
große Detonationsgeschwindigkeit und hohe Explosionstemperatur aus und 
explodiert bereits bei 186® C. Der Gewichtssatz der Füllung richtet sich 
nach der Art und Menge des Sprengstoffes; es werden demzufolge 10 ver- 
schiedene Größen von Sprengkapseln hergestellt: 

Nr.: 12 3 45 6 789 10 

Füllung g: 0-3 0*4 0*54 0*65 0'8 1*0 1-5 2*0 2-5 3*0 

Für die Dynamitsprengstofte kommen die Sprengkapseln Nr. 3 und 5 vor- 
zugsweise zur Verwendung, und zwar für Gurdynamit, Gelatinedynamit und 
Gummidynamit Nr. 3, für Sprenggelatine und Gelignit Nr. 5. Die sogenannten 
Sicherheitssprengstoffe benötigen im allgemeinen infolge ihrer schweren Ent- 
zündbarkeit größere Sprengkapseln. Das hierzu gehörige Dynammon sowie 
Karbonite und wettersichere Gelatinedynamite sind mit Kapseln Nr. 6 zu ent- 
zünden. Wetterdynamon, Dahmenit und Roburit erfordern Sprengkapseln Nr. 8. 

Die Sprengkapseln werden an dem Köi-per, welcher die Zündilamme 
erzeugt, so befestigt, daß sie fest an ihm haften und mit Sicherheit zur 
Explosion gebracht werden können ; sie müssen dabei mit Vorsicht behandelt 
werden, besonders ist jeder Stoß oder Druck auf den Knallsatz zu vermeiden. 

Bei allen Sprengmitteln ist die Erzeugung einer Zündflamme notwendig, zünd- 
welche an einer oder mehreren Stellen der Ladung die Explosion einleitet, ™^ 
indem sie den Sprengstoff oder die Sprengkapsel auf die Zündtemperatur 
bringt. Gleichzeitig erfordert es die Sicherheit des Schießpersonals, entweder, 
Zündmittel zu verwenden, bei denen zwischen der Einleitung der Zündung 
am Sprengort und der P]xplosion selbst eine Verzögerung eintritt, so daß es 
dem Schießpersonal ermöglicht wird sich in Sicherheit zu bringen, oder aber 
die Zündung aus großer Entfernung vom Sprengort zu bewirken und hieifür 
zweckentsprechende Zünder vorzusehen. 

Zu den Zündungsarten der ersten Gattung gehören die Halm- und die 
Schnurzündung. Bei der Halmzündung, welche nur bei Pulverladungen ange- 
wendet wird, benutzt man mit Pulver gefüllte Sti'ohhalme oder Papierröhrchen, 
deren Ende in die Ladung hineinreicht. An dem anderen Ende wird ein 
Schwefelfaden oder ein Zündschwamm befestigt, durch dessen langsames 
Abbrennen bis zum Halm die Zündung die notwendige Verzögerung erleidet. 
Bei weitem häufiger findet sich die Schnurzündung. Die Zündschnur enthält 
eine mit imprägniertem Gani umsponnene Pulverseele. Für Arbeiten in 
nassem Gestein besteht der äußere Überzug aus Guttapercha, in Gruben mit 
Schlagwettern macht man die Umspinnung unverbrennlich, damit die Flamme 
nicht seitlich austreten kann. Die Zeitdauer, in welcher die an einem Ende 
entzündete Schnur abbrennt beträgt pro cm Länge etwa 1 sec. 

Zu den Zündmethoden der zweiten Gattung gehören außer der näher zu 
behandelnden elektrischen Zündung die sog. Abziehzündungen, bei welchen 
durch Zug an einem Draht oder Strick in besonders konstruierten Zündern 



198 



1. Einführende Bemerkungen aus der allgemeinen Sprengtechnik. 



vermittels Reibung oder Schlag die zur Einleitung der Explosion benötigte 
Energie entwickelt wird. 

Zur Aufnahme des mit dem Zünder versehenen Sprengstoffes in dem zu 
sprengenden Objekt können natürliche Spalte desselben (Lassen) benutzt 
werden, welche eventuell durch mehrfaches vorheriges Abschießen so er- 
weitert werden,' daß sie den nötigen Bauminhalt zur Unterbringung der 
Ladung bekommen, ein Verfahren, welches in Steinbrüchen häufig Verwen- 
dung findet. Die Zündung wird hierbei manchmal an verschiedenen Stellen 
des Sprengstoffes gleichzeitig bewirkt. Meistens dienen jedoch besondere, 

durch Handbetrieb mit Bohrstangen oder 
mittels Gesteinsbohrmaschinen in das Ob- 
jekt eingetriebene Bohrlöcher, welche je 
nach den Umständen bis zu einigen Meter 
Tiefe gehen, zur Aufnahme der Ladung. 
Bei Verwendung von losem Pulver, das 
mit einem hölzernen Ladestock in das 
Bohrloch gepreßt wird, verlegt man die 

Yl' A*^ ] ^f^ Zündstelle am besten in die Mitte der 

^ ^ '^r Ar/" ^ Ladung, damit eine schnellere Fortpflan- 
/ J^ f' zung der Explosion erzielt wird. Bei 

/^i^ ^%^ den Prismen von komprimiertem Pulver 




Fig. la. 





Fig. Ib. 



Fig. 2. 



und den Dynaraitpatronen, welche in der erforderlichen Anzahl übereinander 
geschichtet werden, ist diese Maßnahme unnötig. Bei Dynamit wird in die 
letzteingebrachte Patrone, die sog. Zünd- oder Aufsatzpatrone Z (Fig. 1 b) die 
am Zünder befestigte Sprengkapsel eingebracht, indem man den Papierrand 
ihrer Hülse aufbiegt, in die Dynamitmasse mittels eines Holzstäbchens ein 
Loch bohrt und die Kapsel hineinsteckt (Fig. 1 a). Die Papierhtilse wird dann 
oberhalb der Sprengkapsel wieder zugebunden. Auf die Ladung wird zunächst 
Sand, Erde etc., der sog. lose Besatz, aufgeschüttet, und darüber das Bohr- 
loch mit ähnlichem Material fest zugestampft (fester Besatz) wobei auf 



2. Geschichtliches. 199 

Schonung der durch den Besatz hindurchgehenden Zündschnur bzw. der 
Zimderdrähte Bedacht genommen werden muß. Auch Wasser kann als Besatz 
verwendet werden (nasser Besatz). 

Die Richtung, die Tiefe / und Ladungsmenge h der Bohrlöcher, und ihr 
Abstand von der freien Fläche des Sprengobjekts, die sog. Vorgabe t:, 
(Fig. 2) wird so gewählt, daß eine möglichst große und günstige Spreng- 
wirkung eintritt. Bei gleichzeitiger Zündung mehrerer Schüsse wird ein 
größerer Effekt erzielt, als wenn jeder Schuß für sich zu verschiedenen 
Zeiten zur Explosion gebracht würde. Von besonderem Vorteil ist eine 
gleichzeitige Zündung in Werksteinbrüchen, weil man es dadurch in der Hand 
hat, bei zweckmäßiger Anordnung der Bohrlöcher beliebig große Gresteins- 
massen von bestimmter Form abzusprengen. Auch erreicht man durch die 
Mehrfachzündung eine geringere Zerkleinerung des Materials. Andererseits 
kann es von Nutzen sein, die Schüsse in ganz bestimmter Reihenfolge komm^i 
zu lassen, z. B. wenn man sich durch Abzählen überzeugen will, ob alle 
Ladungen explodiert sind, oder wenn ein Schuß für den andern die Vorgabe 
frei machen soll. 

2. Geschichtliches. 

Der Gtedanke, die zur Entzündung eines Stoffes erforderliche Temperatur 
nicht durch direkte Wärmeübertragung, sondern auf elektrischem Wege zu 
erzielen, wurde im Jahre 1744 von Ltjdolf verwirklicht, indem derselbe bei 
Eröffnung der Berliner Akademie der Wissenschaften Schwefeläther durch 
den elektrischen Funken zur Entflammung brachte. Daß diese, später von 
WiNKLBB, KiNNEBSLEY u. a. verallgemeinerte Methode besonders geeignet 
sei zur Entzündung von explosiven Stoffen aus der Entfernung, hob schon 
im Jahre 1805 Gillot in seiner Abhandlung „Traite de la guerre souter- 
raine" hervor. Auf wirkliche Sprengstoffe wurde dann die elektrische Zündart 
durch Snow Habbib angewendet, welcher im Jahre 1823 Schießpulver durch 
die Elektrisiermaschine zur Explosion brachte; ausgedelmtere technische 
Verwendung fand sie bereits durch Shaw um das Jahr 1830 beim Sprengen 
großer Felsmassen im Hafen von New York. In demselben Jahre machte 
Habe im Gegensatz zu diesen ersten Ausführungen der Funkenzündung Ge- 
brauch von der Glühwirkung dünner Metalldrähtchen zum Zünden, und be- 
nutzte gleichzeitig als Stromquelle galvanische Elemente. Die Zündung über 
eine längere Leitung wurde im Jahre 1845 von Winteb erprobt, welcher 
mit der Elektrisiermaschine unter Benutzung einer 5 km langen Telegraphen- 
leitung noch eine Zündwirkung erzielte. Für militärische Zwecke wurde 
die elektrische Minenzündung im Jahre 1848 durch W. von Siemens bei der 
Verteidigung des Kieler Hafens gegen die Dänen herangezogen. Im Jahre 
1852 baute v. Ebneb die erste speziell für Minenzündung bestimmte Elektri- 
siermaschine , wälirend Verdc im Jahre 1853 den von Ruhmkobff kurz 
vorher angegebenen Induktionsapparat mit Erfolg zum Zünden verwendete. 
Im Jahre 1867 konstruierte dann W. v. Siemens die zuerst für Minenzünd- 
zwecke bestimmte dynamoelektrische Mascliine, nachdem er bereits vorher 
die Magnetinduktoren durch Einbau des Doppel-T-Ankers verbessert und 
dadurch technisch brauchbarer gemacht hatte. Als bemerkenswert auf diesem 
Gebiet sei noch erwähnt, daß nach Verlegung des ersten unterseeischen 
Kabels von Frankreich nach England durch den Kanal eine an der eng- 



200 3' ^i^ elektrischen Zünder. 

lischen Küste aufgestellte, mit Glühzünder versehene Kanone von der fran- 
zösichen Seite aus durch eine galvanische Batterie abgefeuert wurde. Eine 
der großartigsten Anwendungen der elektrischen Zündung war ferner die 
im Jahre 1876 erfolgte Sprengung des Hellgatefelsens an der nördlichen 
Einfahrt des Hafens von New York. Es wurden hierbei 3680 Minen, welche 
zu je 160 in einem Stromkreise zusammengeschaltet waren, durch 23 große 
galvanische Batterien gleichzeitig gezündet. Jede Batterie bestand aus 40 
Chromsäureelementen und lieferte den Strom für 8 parallel geschaltete 
Zünderreihen von je 20 hintereinandergeschalteten Zündern. Durch einen 
besonderen Einschalter wurden die Batterien gleichzeitig betätigt. 

Eine allgemeinere Verwendung der elektrischen Zündung in der Technik 
trat jedoch erst ein, als man mit der Zunahme der Sprengungen überhaupt, 
auf die Vermeidimg mancher sich dabei ergebenden Übelstände Bedacht zu 
nehmen gezwungen wurde, und die Vorzüge der elektrischen Zündung gegen- 
über den anderen Methoden mehr zu würdigen anfing. Seit dieser Zeit ist 
die Verwendung der Zündart eine erheblich größere geworden, und die 
Ausbildung der Apparate und Zubeliörteile ist Hand in Hand damit fort- 
geschritten. 



Eine betriebsfertige elektrische Zündanlage setzt sich im wesentlichen 
zusammen aus dem eigentlichen Zünder, der Stromzuführungsleitung 
und der Stromquelle. 

3. Die elektrischen Zünder. 

Bestand- Die elektrischen Zünder (Fig. 3) bestehen durchweg aus einer Papier- 

eiek- oder Messinghülse R, welche die Zündstrecke D und den Zündsatz A ent- 

zünder. hält. Die Zuleitungsdrähte Z werden von der einen Seite isoliert in die 
Hülse eingeführt und hier durch eine Gußmasse M von Kitt, Gips, Schwefel, 
Gummi, Guttapercha, Zement oder ähnlichen Stoffen festgehalten, wodurch 
gleichzeitig ein dichter Abschluß der Hülse nach außen bewirkt wird. Inner- 
halb der letzteren enden die Zuleitungen in der Zündstrecke, welche je nach 
der Art der Zünder verschieden ausgebildet sein kann. Die in der Zünd- 
strecke durch den elektrischen Strom erzeugte Wärme wird nicht direkt 
auf die Ladung bzw. Sprengkapsel übertragen, sondern mittels eines be- 
sonderen Zündsatzes A, welcher die Zündstrecke dicht umgibt und durch 
sie zur Entflammung gebracht wird; derselbe entwickelt dabei eine Stich*- 
flamme, welche imstande ist, kleine Zwischenräume zwischen Zünder und zu 
zündendem Sprengstoff zu überbiücken; man hat festgestellt, daß sogar bei 
Vorhandensein von Fremdkörpern, wie Sägemehl etc. bis zur Dicke von 7 mm, 
zwischen Zünder und Sprengkapsel auf diese Weise eine Zündwirkung noch 
zu erzielen war. Der Zündsatz ist notwendig, weil beim Laden nicht allzu 
peinlich darauf geachtet werden kann, daß Zünder und Sprengmittel in unmittel- 
bare Berührung treten; auch ist grobkörniges Pulver ohne seine Vermitte- 
lung schwer zu zünden. Der Zündsatz selbst kann bei der Fabrikation mit 
der Zündstrecke leicht in innige Verbindung gebracht werden. 

Die mittels Gußmasse gegen Eindringen von Feuchtigkeit in den Zünd- 
satz, und gegen Beschädigung durch unvorsichtige Behandlung abgeschlossenen 
Zünder können ohne weiteres zum Zünden von Pulverladungen benutzt 



3. Die elektrischen Zünder. 



201 




M 



-A 



M 



werden. Sollen die Zünder bei Dynamit Anwendung finden, so werden sie 
in eine Sprengkapsel eingesetzt, deren Füllung in diesem Falle nur einen 
Teil der Hülse einnimmt, so daß der überstehende Rand den Zünder umfaßt 
(Fig. 4). Häufiger findet man die umgekehrte Anord- 
nung, bei welcher der Zünder selbst einen derartigen 
überstehenden Rand besitzt, in den die Sprengkapsel ein- 
geschoben wird (Fig. 18 Seite 208). Bis zum Gebrauch 
ist der Zünder dann für gewöhnlich mit einem paraffi- 
nierten Kork geschlossen. Es werden auch Zünder ge- 
fertigt, welche mit der Sprengkapsel in einer Hülse un- 
trennbar verbunden sind (Fig. 10 Seite 207), doch haben 
die vorerwähnten Zünder den letzteren gegenüber den 
Vorteil größerer Sicherheit; auch können sie als ge- 
wöhnliches Gut verpackt und verfrachtet werden und 
unterliegen nicht der für Sprengstoffe geltenden Gesetzes- 
vorschrift ; endlich lassen sie sich vor dem Gebrauch ge- 
fahrloser prüfen. 

Wenn die Zünder für unterseeische Zwecke und bei 
Arbeiten in sehr nassem Gestein benutzt werden erhalten 
die Zünderhülsen noch eine wasserdichte Umpressung 
aus Gummi oder Guttapercha (Fig. 5); ein einfacher 
Schutz kann auch durch Umwickeln mit Isolierband er- 
zielt werden. 

Eine besondere Art der Zünder bilden die Zeitzünder, 
bei deren Verwendung die Explosion der Ladung nicht 

A sofort nach der Zündung eintritt, sondern erst nach Ver- 

lauf einer gewissen Zeit. Die Verzögeiiing wird durch 
ein zwischen Zündsatz und Sprengkapsel angeordnetes 
Stück Zündschnur erzielt, dessen Länge die Dauer der 
Verzögerung bestimmt. Da diese Zünder 
oft mit schneller explodierenden zu- 
sammen benutzt werden, so muß die 
Zünderhülse nach erfolgter Zündung sich 
leicht von der Zündschnur lösen, damit 
die letztere im Bohrloch verbleibt, wenn 
durch die zuerst explodierenden Ladungen 
die Zuleitungen herausgerissen werden. 
Auch muß für freien Abzug der Brenn- 
gase gesorgt sein, damit die Zündschnur 
sicher brennt. Zeitzünder dürfen nicht 
zusammen mit gewöhnlichen Zündern 
abgefeuert werden, da sonst die Zünd- 
schnur der ersteren keine Zeit zum An- 
brennen hat, sondern durch die vorher 
losgehenden Schüsse vorzeitig vom Zünder 
getrennt wird. Daher gibt man auch 
dem Zünder, welcher als erster betätigt 
werden soll, duixh Anbringung eines Stückchens Zündschnur eine kleine Ver- 
zögerung. 



Fig. 3. 



Fig. 4. 




Zeit- 
zünder. 



202 ^' ^^^ elektrischen Zünder. 

Wider- Die elektrische Energie, welche zur Erzeugung einer gewissen, der Zünd- 

Zünder, masse mitzuteilenden Wärmemenge W notwendig ist, berechnet sich, unter 
arten!^ Vernachlässigung aller Verluste nach der Beziehung 

H'=0-24J*.Ä.r.gr. Cal. 

wenn ./ den die Zündstrecke vom Widerstand R in der Zeit T durchfließenden 

W 
Strom bezeichnet. Die sekundlich zugeführte Wärme ^ ist abhängig von 

dem Wert J^R, man kann also den gleichen Wärmeeffekt mit Zündern der 
verschiedensten Widerstände erzielen, wenji nur die Stärke des durchfließenden 
Stromes der Gleichung J^R = const. entspricht. Der Widerstand der 
Zünder wird lediglich bestimmend sein auf die Wahl der anzuwendenden 
Stromquelle, deren Spannung so groß sein muß, daß der Strom die vom 
Zünder benötigte Stärke erreicht. Wirklich variiert der Widerstand der ge- 
bräuchlichen Zünder und damit die Art ihrer Betätigung bedeutend; man 
teilt sie nach diesem Gesichtspunkt, jedoch ohne damit eine scharfe Grenze 
zwischen den ersten drei Gruppen ziehen zu können, ein in: 

Widerstand Benötigter Strom Benötigte Spannung 

Ä Amp. pro Zünder, Volt 

1. Funkenzünder Über 1000000 3000 

2. Spaltfunkenzünder 100 000—3000 0*0002— 0-002 100—30 

3. Spaltglühzünder 500—20 O'Ol- 0*1 10—6 

4. Brückenglühzünder 1*2— 0*5 0'5 — 0*8 2—0-5 

Bei den Funken zündern erfolgt der elektrische Ausgleich in der Zünd- 
strecke durch einen Funken, der bei En-eichung der Überschlagspannung, 
im Zwischenraum zwischen den beiden Enden der Zuleitungsdrähte über- 
geht. Hierbei setzt sich allerdings die elektrische Energie nicht allein infolge 
des Widerstandes der Funkenstrecke in Wärme um, sondeni auch z. T. in 
die mechanische Form von Stoß, Schlag und Schwingungen, welche die 
Zündwirkung der Wärme vorteilhaft unterstützen, doch ist der Anteil der 
Wärme der überwiegende, da die Temperatur des elektrischen Funkens auf 
10000 bis 15 000^ C berechnet worden ist. 

Einen geringeren Widerstand der Zünder erzielt man, wenn man den 
Zwischenraum zwischen den Enden der Zuleitungen mit einem den Strom 
leitenden Material ausfüllt. Sehr häufig wird dazu der Zündsatz selbst be- 
nutzt, welchem man durch mancherlei Beimengungen eine gewisse elektrische 
Leitfähigkeit gibt. Während sich in den Spaltfunkenzündern bei geringem 
Zusatz dieser Stoff ein Wärmeeffekt dadurch einstellt, daß zwischen den ein- 
zelnen Partikelchen kleine Funken überspringen, wird bei den Spaltglüh- 
zündern die Erwärmung des Zündsatzes durch Erglühen des in größerer 
Menge zugesetzten leitenden Materials herbeigeführt. Die Brückenglüh- 
zünder, auch schlechthin Glühzünder genannt, enthalten einen zwischen den 
Enden der Zuleitungen ausgespannten metallischen Draht von geringer 
Stärke, welcher durch den Strom zum Erglühen gebracht, eine Temperatur 
von annähernd 1000^ C erreicht. 

Der Widerstand eines Zünders ist keine konstante Größe, sondern ändert 
sicli mit der Erwärmung des Zünders bedeutend. Auf diesen Umstand muß 
bei der Rechnung mit den Widerstandswerten Rücksicht genommen werden. 
Am besten noch läßt sich die Widerstandszunahme bei Glühzündern berück- 
siclitigen; eine Kurve derselben, abhängig vom Strom zeigt Fig. (i. Ver- 



3. Die elektrischen Zünder. 



203 



schiedenheiten des Widerstandes sind auch unter Zündern gleicher Konstruk- 
tion nicht zu vermeiden, dürfen jedoch eine gewisse Grenze nicht über- 
schreiten, da sonst bei gleichzeitiger Verwendung mehrerer Zünder Unzuträg- 
lichkeiten entstehen können. 

Die Wärmemenge PF = 0*24 J* AT", welche in einen Körper mit der Benötigter 
Masse m einzuleiten ist, um darin eine Temperaturerhöhung von t^ hervor- Warme- 

-.. -r^ . , ableitung 

zurufen, ist bestimmt durch die Beziehung 

W=rmi 

wenn c die spezifische Wärme des Körpers bezeichnet. Letztere ist bei den 
Zündern, bei welchen der zu erhitzende Körper aus der Zündstrecke und 
Uirer Umgebung besteht, durch die Wahl der Zünder von selbst gegeben. 



11. 

ff 










































































n 


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X' 




09 
































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tn 










-J*J 






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1 























€iöS 



P 



0,fS 



4« 

Fig. G. 



«« 



ßi 



qM 



Die obige Beziehung besagt weiter, daß die zur Erzielung der Temperatur- 
erhöhung / benötigte Wärmemenge um so geringer ist, je kleiner die Masse vi. 
Bei den Zündern genügt es nun zur Herbeiführung der Zündung vollkommen, 
wenn nur ein Partikelchen der Zündstrecke auf die Zündtemperatur ge- 
bracht, d. h. Di sehr klein gemacht wird, da von hier aus dann die Ent- 
flammung sich auf die ganze Umgebung von selbst ausbreitet. Es ist daher 
von Vorteil die Wärmewirkung im Zünder möglichst auf einen Punkt zu 
konzentrieren. Diese Überlegung würde dazu führen, möglichst kurze Zünd- 
strecken zu verwenden, wenn nicht der Einfluß der Wärmeverluste zu be- 
rücksichtigen wäre. Die Umgebung der Zündstrecke leitet einen Teil der 
entwickelten Wärme ab; je größer ihre Wärmeleitfähigkeit, desto größer ist 
der Verlust. Nicht zum wenigsten kommt die Ableitung durch die relativ 
starken fanden der Zuleitungsdrähte in Frage; bei Glühzündern kann man 
z. B. deutlich beobachten, daß nur die Mitte des Brückendrahtes zum Glühen 
kommt, während die Enden infolge der starken Ableitung dunkel bleiben. 
Aus diesem Grunde darf die Zündstrecke hier eine gewisse Länge nicht 
unterschreiten, um nicht durch die relativ zur nutzbaren Wärme sehr starke 
Ableitung eine zu große Ungleichmättigkeit der Zünder zu erhalten. Femer 
wird man bestrebt sein, auch der Zündmasse, welche die Zündstrecke umgibt, 



204 3. Die elektrischen Zünder. 

eine möglichst geringe Wärmeleitfähigkeit zu gehen. Immerhin hleiht auch 
hei Berücksichtigung dieser Maßgabe außer der Verschiedenheit des Wider- 
standes unter den Zündern auch eine gewisse Ungleichmäßigkeit der Wärme- 
ableitung als Schwierigkeit bestehen, welche nur bei der sorgfältigsten 
Fabrikation annähernd behoben werden kann. 

Da die Wärmeverluste umsomehr wachsen, je größer die Zeit T ist, in 
welcher die notwendige Temperaturerhöhung durch den Strom eintritt, so 
wird man diese Zeit möglichst kurz, d. h. den Wert-Z^i? möglichst groß zu 
machen suchen. Beim Funkenzünder erfolgt das Überschlagen des Funkens 
momentan; da zu gleicher Zeit die Zündstrecke hier auf ein Minimum be- 
schränkt und demnach die zu erhitzende Masse m sehr klein ist, erklärt 
sich der äußerst geringe Effektverbrauch derartiger Zünder. Bei den Glüh- 
zündern vergeht eine kleine Zeit bis die Zündstrecke genügend erwärmt ist, 
während dieser Zeit erfolgt entsprechend der jeweiligen Temperaturdifferenz 
eine Wärmeableitung. Jedem Wert von «/*/?, bzw. bei gleichartigen Zündern, 
jedem konstanten Wert von J entspricht eine gewisse Endtemperatur des er- 
wärmten Körpers wi, bei welcher die Ableitung genau gleich der Wärme- 
zufuhr ist; je größer die Stromstärke, desto höher liegt dieser konstante 
Endwert U Bei Zündern wird derselbe naturgemäß nicht erreicht, da die 
Zündtemperatur im Interesse der sicheren Zündung bedeutend unterhalb 
dieses Wertes liegen muß ; die Zündung und damit die Zerstörung der Zünd- 
strecke, erfolgt also normalerweise, während die Temperatur in dauerndem 
Steigen begiiffen ist. Da aber die Zündsicherheit um so größer ist, je höher 
die Endtemperatur der Zündstrecke über der Zündtemperatur des Zündsatzes 
liegt imd je schneller die letztere erreicht wird, so wird man bei allen 
Zündern mit einem möglichst großen Überschuß von Strom arbeiten. Die 
Feststellung des benötigten Stromes geschieht im übrigen auf experimentellem 
Wege, da die Empfindlichkeit des Zünders in hohem Maße von der Innigkeit 
der Berührung des Zündsatzes mit der Zündstrecke, der Sorgsamkeit in der 
Zusammensetzung, dem Material etc. abhängig ist. 
Herst«!- Das Hauptbestreben bei der Fabrikation der Zündung muß also darauf 

Zünder, gerichtet seien durch peinlichste Sorgfalt bei der Wahl und Zusammen- 
setzung der zu verwendenden Materialien eine möglichst große Empfindlich- 
keit und Gleichmäßigkeit zu erzielen. Diese Eigenschaften müssen die Zünder 
auch bei längerem Lagern unveränderlich beibehalten. Sie sollen leicht 
transportierbar sein und sowohl beim Transport als auch beim Gebrauch 
eine rauhere Behandlung ertragen, ohne Schaden zu leiden. 

Der Zündsatz muß aus leicht explodierbaren Stoffen von möglichst 
niedriger Zündtemperatur bestehen, deren chemische Zusammensetzung und 
Leitfähigkeit gegen Wärme und Elektrizität sich mit der Zeit nicht verändert. 
Man verwendet dementsprechend Schwefelantimon, chlorsaures Kali, Knall- 
quecksilber, Kalisalpeter etc., welche bereits bei 180® — 200® C zur Ent- 
flammung gebracht werden. Häufig wird eine Mischung aus verschiedenen 
dieser Stoffe benutzt, die man fein pulvert und sorgfältig miteinander ver- 
mengt. Die Mischung muß gleichmäßig sein, da ihre Leitfähigkeit in hohem 
Maße von der Dichtigkeit abhängig ist; sie wird entweder trocken auf- 
gebracht, oder mit Gummilösung zu einem Brei angerühit und dann ge- 
trocknet. Sehr gut als Zündmasse eignet sich Schießbaumwolle, welche bereits 
bei 175® C entzündet wird, wenig hyproskopisch ist und bei verschiedener 
Dichtigkeit ihre Leitfähigkeit für Elektrizität sehr wenig, für Wärme fast 



3. Die elektrischen Zünder. 205 

garnicht ändert. Doch ist es infolge ihrer Struktur schwieriger, einen innigen 
Kontakt mit der Zündstrecke zu erzielen, weshalb sie hauptsächlich nur für 
Glühzünder zur Anwendung kommt. Sie wird dann fein geschabt und ge- 
siebt, und mit einer genau abzupassenden Pressung eingebracht, damit einer- 
seits die Masse nicht zu locker ist und innigen Kontakt mit dem Olühdraht 
besitzt, andererseits jedoch auch nicht zu fest, damit genügend Luft zutreten 
kann, ohne welche die Explosion nicht vor sich gehen kann. Man wendet 
die Schießbaumwolle auch in langfaserigem Zustande an, wobei sie dann 
meistens um den Glühdraht herumgewickelt wird. 

Bei den reinen Funkenzündem , welche nur noch geringe Anwendung 
finden, schwankt der Zwischenraum zwischen den Enden der metallischen 
Zuleitungsdrähte von O'l bis 1*2 mm. Die Pole der Zündstrecke sind mit 
dem Sprengsatz umgeben, welcher insofern von einigem Einfluß auf das 
elektrische Verhalten der Zünder ist als die erforderliche Überschlagspannung 
mit der Veränderung des Zündsatzes variiert. Deshalb sind Funkenzünder 
gegen Witterungseinflüsse etc. besonders empfindlich. Von den Funken- 
zündem unterscheiden sich die Spaltzünder nur dadurch, daß der Zündsatz 
selbst den Übertritt des Stromes zwischen den Polen der Zuleitungen ver- 
mittelt. Um dies zu erzielen, werden demselben Zusätze von Kohle, Graphit, 
Schwefelkupfer, Phosphorkupfer, Schwefelblei etc. beigemengt. Das günstigste 
Mischungsverhältnis für die gewünschte Empfindlichkeit ist Sache der Er- 
fahrung; folgende Zusammensetzungen werden als bewährt angegeben. 

Für Zünder mit hohem Widerstand: 

Schwefelantimon 44 ®/^, 

Chlorsaures Kali 44 ,. 

Wasserblei 12 ,. 

Für Zünder mit mittlerem Widerstand: 



Schwefelantimon 


44 


oder 


47 7o 


oder 


50^-0 


Chlorsaures Kali 


44 


« 


47, 


V 


50 ,, 


Kalisalpeter 


6 


r 


^~~' f 


r 


r 


Retortenkohle 


6 


»• 


6. 


r 


j* 



Knallquecksilber 87 % Knallquecksilber 25 ^o 

Retortenkohle 13 ^ Kupferstaub 75 „ 

Für Zünder mit niedrigem Wiederstand: 

Halbschwefelkupfer 64 ®/o 

Halbphosphorkupfer 14 .. 

Chlorsaures Kali 22 ,. 

Der Glühdralit der Brückenglühzünder muß einen hohen spezifischen 
Widerstand haben, damit die zur Zündung notwendige Stromstärke nicht 
unverhältnismäßig hoch wird. Die Drähte sollen aus zähem, dehnbarem und 
festem Material gefertigt sein, um in der nötigen Feinheit gezogen werden 
zu können. Auch muß das Metall eine geringe Empfindlichkeit gegen den 
Einfluß des Zündsatzes und der Atmosphäre besitzen. Die Erwärmung dari 
weder ein Zerbrechen noch ein Schmelzen verursachen, die Zündtemperatur 
muß also unter der Schmelztemperatur des Drahtes liegen. Silber, Bronze, 
Aluminium, Stahl und Blei erfüllen diese Bedingungen nur zum Teil, nur 
Platin gibt befriedigende Resultate. Doch ist Platin schwer rein erhältlich 



206 



3. Die elektrischen ZQnder. 



und sein spez. Widerstand variiert deshalb beträchtlich. Eine große Präzision 
ist mit Platiniridium (9 Teile Platin, 1 Teil Iridium) erzielbar. Kleine Diffe- 
renzen im Widerstand der Zünder werden dadurch unschädlich gemacht, daß 
die Glühzünder nach Fertigstellung gemessen und nach dem Widerstand sortiert 





Fig. 7. 



werden, ein Karton (Fig. 7) enthält immer Zünder von gleichem Widerstand. 
Der Durchmesser der Drähtchen beträgt 0*02 bis 0*05 mm. Um diese Fein- 
heit zu erzielen, versilbert man einen Draht von O'l mm, 
so daß er einen größeren Durchmesser bekommt, zieht 
ihn dann mit dem Zieheisen fein aus und ätzt nachher 
den Silberüberzug mit Salpetersäure ab. Die Länge 
der Drähtchen beträgt 2 bis 7 mm. Die größeren Längen 
werden in einer Spirale von 3 bis 7 Windungen ver- 
wendet, sie haben den Vorteil, daß die Wärmeableitung 
der Enden nicht so sehr ins Gewicht fällt, und der 
Draht bei eintretender Verschiebung der Zuleitungs- 
drähte nicht so leicht bricht. Die Drähtchen werden 
mit einem Zinntropfen sorgsam, damit kein Übergangs- 
widerstand entsteht, an die Zuleitungen festgelötet; in- 
folge der Wärmeableitung der letzteren erfolgt das Er- 
glühen und Zünden, bevor sie sich an den Befestigungs- 
stellen ablöten können. 

Die Zünderzuleitungen bestehen aus Eisen oder 
Kupferdrähten. Sie müssen in der Zünderhülse sehr 
gut befestigt sein, damit sie beim Hantieren nicht mit- 
samt dem Zündsatz herausgezogen werden können, was 
schon verschiedentlich zu Unfällen geführt hat. Ebenso 
soll die gegenseitige Lage ihrer Enden im Zünder ab- 
solut unveränderlich sein, weshalb sie meistens mitein- 
ander verdrillt werden. Die Zuleitungen sind so lang 
zu wählen , daß sie mindestens 10 bis 20 cm aus der 
Bohrlochmündung heraus ragen, um eine bequeme Ver- 
Fig. 8. Fig. 9. bindung der Zünder untereinander und mit der Stromzufüh- 

rungsleitung ohne besonderes Zwischenstück zu ermög- 
lichen, sie haben deshalb meistens eine Länge von 1*0 bis l'ö m. Die Isola- 
tion voneinander und von der Umgebung besteht aus Baumwollenumspinnung, 
Papierlagen, Guttapercha etc. Zum Transport werden die Zuleitungen um- 



6^. 



3. Die elektrtflriiea Zander. 



äOT 



^b4>^n« !»o d&fi die Zünder nicht viel Platz einnehmen und leicht in Bändeln 
verpackt werden können (Fi^. 7). 

Manchmal erhalten die Zoleitnngsdrähte noch eine hesondere Versteifung, 
am das Besetzen der Ladungen zu erleichtem und zum Schutz gegen Be« 
Schädigung durch unvorsichtiges Feststampfen. Zu diesem Zweck sitzt der 
Zander hei den sog. Stahznndem (Fig. 8) am Ende eines Holzstahes, längs 

welchem die Zuleitungen heraufgelührt wenieu. 
Der Transport dieser Zünder ist aher wegen des 
Holzstahes sehr unhequem. Besser in dieser Be- 
ziehung sind die sog. Bandzünder, bei welchen die 
Zuleitungen durch ein biegsames Bandgeüecht in 
einem gewissen Abstand gehalten werden. Die 
Schaftzünder der Fabrik elektrischer Zünder zu 
Köln (Fig. 9) besitzten Drähte^ welche durch einen 
Pappstreifen voneinander isoliert, und von dem- 
selben spiralförmig umgeben werden, so daä ein 
Bohr entsteht , innerhalb ' dessen die Zuleitungen 
verlaufen. Beim Transport läßt sich der Schaft 
bequem in einen King zusammenbiegen. 

Die Funkenzünder von Bornhardt (Fig. 10) Be»ckwi- 
bestehen aus zwei zusammengedrehten und am Ende einigw 
scharf abgeschnittenen Guttapercha-Kupferdrähten *^uJJ55^ 
dd, welche in eine kupferne mit dem Zündsatz b 2"'***'- 
und dem Knallsatz n angefüllte Sprengkapsel k ein- 
geführt sind. Der Funke überschlägt den von 
der Guttaperchaisolation gebildeten Zwischenraum 
zwischen den Drahtenden. Der Verschluß des 
Zünders wird durch einen wasserdichten, langsam er- 
härtenden Kitt und durch Ankneifen der Kapsel 
bei c gebildet, und verhindert unter gewöhnlichen 
Verhältnissen das Eindringen von Wasser. Für 
Sprengungen in großer Wassertiefe werden die 
Zünder in der aus Fig. 11 ersichtlichen Weise mit 
Kaoitschuküberzug noch besonders abgedichtet. 

Die NOBELschen Zünder (Fig. 12) besitzen einen 
Fig. 10. Jig. 11. U-förmig gebogenen, in einer isolierenden Gußmasse 

aus Schwefel und Glaspulver A festgelegten Messing- 
oder Kupferdraht, an dessen Biegungsstelle mit einer feinen Säge ein Schnitt 
angebracht wird. Hier ist der Zündsatz aufgetragen und zusammen mit 
der Knallquecksilber enthaltenden Sprengkapsel Ä" durch eine Schutzlmlle // 
aus Papier oder Metall gehalten. Als Abschluß dient ein Kittverguß wi. 

Bei den Spaltzündem der Fabrik elektrischer Zünder Köln (Fig. 13 — 15) 
besteht der Zündkörper aus einem beiderseits mit den Metallblättchen bb be- 
legten Kartonstreifen n als Isolator, auf den an einem Ende der Zündsatz c 
wie bei einem Streichholz durch Eintauchen aufgebracht ist. An die beiden 
als Pole dienenden Metallbelegungen sind die Kupferdrähte e angelötet. Das 
Zündköpfchen samt den Lötstellen ist mit einem wasserdichten Überzug ver- 
sehen und dann mit einer Cementmasse h so in die Hülse festgegossen, daß 
nur die Spitze des Zündkopfes heraussteht. Der in dieser W^eise gerade auf den 



208 



3. Die elektrischen Zünder. 




WC CM 






Fig. 14. 




Fig. 15. 



Fig. 16. 



Fig. 17. 




/ 



Y 






Fig. 16. 



Fig. 19. Fig. 20 a. Fig. 20b. Fig. 21a. Fig. 21b. 



4. Die Leitungen. 209 

Knallsatz der Sprengkapsel gerichtete Zündstrahl ist ein verhältnismäßig 
kräftiger. 

Der Zünder von Beabdslee (Fig. 16) enthält als Zündstrecke einen 
zwischen den Enden der Drähte a h auf der Stirnfläche A gezogenen Bleistift- 
strich. Das Erglühen der haftenden Graphitteilchen bringt den Zündsatz zur 
Entflammung. 

Der Glühzünder von R. Linke in Spandau (Fig. 17) besitzt ein an die 
beiden Zuleitungen angelötetes Platindrähtchen /*, welches zur Erzielung 
einer größeren Länge schräg gespannt ist. Das Drähtchen wird zum Schutz, 
und um ein sicheres Anliegen der Zündmasse zu gewährleisten, mit lang- 
faseriger Schießbaumwolle umwickelt. 

Ähnlich ist der Glühzünder von Tirmann (Fig. 18), nur bildet hier die 
aus einer Metalllegierung gegossene Hülse zwei Abteilungen, welche durch 
eine Zwischenwand getrennt sind. Die obere Abteilung, welche den Zünd- 
satz enthält, ist dadurch gegen Feuchtigkeit gut abgeschlossen, die untere 
dient zur Aufnahme der Sprengkapsel. Bei der Zündung wird die dünne 
Zwischenwand durchschlagen. 

Bei den Glühzündern der Fabrik elektrischer Zünder Köln (Fig. 19) ist 
der bügeiförmige Glühdraht nicht direkt, sondern unter Vermittelung zweier, 
in ähnlicher Weise wie bei den Spaltzündem auf einen Kartonstreifen auf- 
gebrachter Metallbelegungen an die Zuleitungsdrähte angelötet. Auch hier 
wird der Zündsatz durch Eintauchen des Kartonendes in breiartigem Zustande 
aufgetragen und erstarrt daran zu einer harten Masse. 

Fig. 20 und 21 zeigen Zeitzünder der Fabrik elektrischer Zünder zu 
Köln. Eine mit Gamschutz versehene Guttaperchazündschnur ist wasser- 
dicht schließend in die Zünderhülse eingeklebt oder eingepreßt. Der Abzug 
der Gase findet entweder durch zwischen Zündschnur und Zündsatz ange- 
brachte Löcher statt (Fig. 20au. b), oder durch Rillen in der Zünderhülse, 
welche längs der Zündschnur verlaufen (Fig. 21 a u. b), die Öffnungen werden 
zugekittet und öffnen sich erst infolge Schmelzens des Kittes bei der Zündung. 



4. Die Leitungen. 

Der Ort , von dem aus die Zünder betätigt werden , soll 50 m vom 
Sprengort entfernt sein, wenn er nicht durch Biegungen im Stollen, Gesteins- 
vorsprünge usw. anderweitig vor den Wirkungen der Sprengladung geschützt 
ist. Die zum Sprengort führenden Leitungen müssen leicht verlegbar und 
dauerhaft sein und den an sie gestellten elektrischen Anforderungen bezüg- 
lich Widerstand und Isolation genügen. Diese letzteren Bedingungen sind 
je nach der verwendeten Spannung verschieden. Funken- und Spaltzünder 
bedürfen, besonders in Hintereinanderschaltung, hohe Spannung aber geringen 
Strom, weshalb der Zuleitungswiderstand hier weniger ins Gewicht fällt als 
bei Glühzündern ; dagegen muß auf sorgfältigere Isolation Wert gelegt werden. 
Die Leitungen bestehen aus Kupfer-, Messing- oder Eisendrähten von ver- 
schiedenem Querschnitt. Die Tabelle gibt den OHMschen Widerstand ver- 
schiedener Drähte unter- Voraussetzung einer Länge von 100 m , was der 
normalen Entfernung von 50 m bei Verwendung von Doppelleitung entspricht. 
Die angegebenen Zahlen sind Durchschnittswerte, da der Widerstand mit 
dem Material etwas variiert. 

Handb. d. Elektrotechnik. XI, 2. M 



210 





4. Die Leitungen. 






Darchmesser 


Kupfer 


Messing 


Eisen 


mm 


U 


Ä 


U 


0-8 


3-6 


16-5 


24-0 


0-9 


2-8 


13-0 


19-0 


1-0 


2-3 


10-5 


15-5 


1-2 


1-6 


7-5 


10-5 


1-5 


1-0 


4-5 


7-0 


1-7 


0-8 


3-6 


5-5 


2.0 


0-57 


2-6 


3-8 


2-5 


0-37 


1-7 


2-5 




Aus Gründen der Dauerhaftigkeit wird man im allgemeinen Drähte 
unter 1 mm Durchmesser nicht verwenden. Sehr starke Leitungen bestehen 
zweckmäßig aus einer Anzahl dünner verseilter Kupferdrähte denen man aus 
Rücksicht auf die Festigkeit Stahldrähte zufügt. Bei Glühzündung sollte der 

Zuleitungswiderstand den Wert von 10 Ohm nicht 
überschreiten. Als Rückleitung wird manchmal 
die Erde benutzt, doch ist dies wegen der zu 
erwartenden Unsicherheit des Übergangswider- 
standes der Erdung und der Möglichkeit des 
Leitungskurzschlusses nicht zu empfehlen. 

Die Zuführungsdrähte sind entweder blank 
oder isoliert. Oft wird auch isolierte Hinleitung 
und blanke Rückleitung angeordnet, welch letztere 
dann nach dem Vorschlag der Fabrik elektrischer 
Zünder zu Köln zweckmäßig um die isolierte Leitung 
herumgewickelt wird (Fig. 22). Die Verwendung 
blanker Drähte hat, solange sie sich nicht aus 
" elektrischen Rücksichten verbietet, den Vorteil, 

Fig. 22. daß die Handhabung eine einfache ist und Fehler 

direkt erkannt werden können. Bei isolierten 
Leitungen liegt ein gewisser Nachteil darin, daß schadhafte Stellen oft schwer 
zu finden und umständlich auszubessern sind; auch wird die Isolation bei 
wenig sorgfältiger Behandlung leicht zerstört. Andererseits besteht bei 
blanken Drähten die Gefahr, daß durch Unvorsichtigkeit bei der Verlegung 
direkter Kurzschluß entstehen kann und Versager die Folge sind. Bei 
Pulverladungen dürfen blanke Zuleitungen vor dem Zünder nicht mit gut 
leitendem Pulver in Berührung kommen. Für die Glühzündung ist das Ver- 
legen blanker Drähte in einiger Entfernung voneinander auf dem Boden 
unbedenklich, da bei der geringen Spannung schädliche Nebenschließungen 
nicht zu befürchten sind. Im übrigen ist der Verlegungsort der Leitungen 
nicht gleichgültig; so haben in einer Grube angestellte Versuche^) einen je 
nach der Lage und Feuchtigkeit der Verlegungsstelle von 3300 auf 70 Ohm 
verminderten Isolationswiderstand zwischen zwei 50 m langen blanken 
Leitungen ergeben. Besser als die Auslegung auf dem Boden, und bei 
höherer Zündspannung direkt geboten, ist jedenfalls die Führung auf be- 
sonderen Isolatoren, an trockenen Holzpfiöcken, über Rollen und Ringen aus 
Glas und Porzellan, nur wird die Verlegung dadurch wieder umständlicher. 



1) G. A. Meyer, Glückauf 1901 Nr. 39 S. 841 ff. 



4. Die Leitungen. 211 

Isolieite Leitungen haben eine Umspinnung aus Hanf, Baumwolle oder 
Jute, welche gewachst, gefettet oder geteert wird. Auch verwendet man eine 
Umpressung von Gummi oder Guttapercha, welche bei starken Drähten noch 
mit einer Umspinnung von Jute versehen wird. Kabel welche unter Wasser 
geführt werden, erhalten meistens eine doppelte Hülle von Guttapercha. 
Bezüglich dieses Isolationsmaterials ist jedoch zu bemeiken, daß große Kälte 
seiner Haltbarkeit, trockene Hitze, der Isolation sehr schadet, weshalb in 
Steinbrüchen derartig isolierte Leitungen immer an geschützten Stellen und 
im Schatten zu verlegen sind. 

Fig. 23 zeigt ein Minenzündkabel der Siemens & Halske A.-G., be- 
stehend aus 7 Kupferdrähten, welche verseilt und mit Guttapercha bedeckt 
sind. Darüber befinden sich 
zwei Lagen Naturgummi. 
Das Ganze ist mit einer 
imprägnierten Umkoppelung ^ig- 23. 

versehen. 

Hin- und Rückleitung werden auch wohl mit einer gemeinsamen Isolation 
umgeben und als Doppelkabel verwendet. Derartige Kabel haben eine große 
Kapazität der Leitungen gegeneinander; ihre Verwendung bei sehr hohen 
Si)annnngen führt wegen der auftretenden Ladungserscheinungen zu Unträg- 
lichkeiten und ist deshalb hier ausgeschlossen; überhaupt soll bei Funken- 
zündung der Abstand der Hin- und Rückleitung aus diesem Grunde mindestens 
0*5 m betragen, auch dürfen solche Leitungen nicht auf größerer Länge längs 
Eisengestängen etc. geführt werden. 

Eine feste Verlegung der Zuführungsdrähte für die Dauer wird selten 
von Vorteil sein. Höchstens werden da, wo häufiger geschlossen wird, festver- 
legte Hauptleitungen zur Stromquelle benutzt, an welche die Zuführungs- 
leitungen zum Zünder von Fall zu Fall angeschlossen werden; doch kann 
dies Verfahren, wenn an mehreren Stellen gleichzeitig gearbeitet wird, zu 
Unfällen Veranlassung geben. Deshalb legt man meistens die Zuleitungen 
vor jeder Zündung aus. 

Bei Zündungen über Tage, wo atmosphärische Einflüsse ein vorzeitiges 
Ansprechen der Zünder bewirken können, ist es zweckmäßig, die Zuleitungs- 
enden während der Herstellung der Anlage kurz zu schließen, und erst kurz 
vor der Abgabe des Sprengschusses an die Klemmen des Zündapparates 
anzulegen. Beim Auftreten von Versagern sind die Zuleitungen sogleich 
wieder von der Klemme zu entfernen, bevor zur Untersuchung der Anlage 
geschritten wird. 

Um das Verwirren der Drähte beim Verlegen zu vermeiden verwendet 
man handliche Haspel, welche ermöglichen die ganze Länge der Drähte auch 
für kurze Strecken ohne Schwierigkeit zu benutzen, so daß ein jedesmaliges 
2ierschneiden und Herrichten wegfällt. Die Haspel können an der Hand, 
oder mit Riemen auf Brust und Rücken getragen werden. Eine solche Aus- 
führung der Sieäiens & Halske A.-G. zeigt Fig. 24. 

Die Verbindungen zwischen den Drähten müssen sorgfältig hergestellt 
werden. Sehr zweckmäßig ist die Verwendung kleiner Kupferhülsen, in 
welche die Drähte von beiden Seiten eingesteckt und so festgewürgt werden 
(Fig. 25). Die von der Siemens & Halske A.-G. gelieferte Universalzange 
(Fig. 26) gestattet die Ausführung aller zur Verbindung zweier Leitungen 
miteinander notwendigen Arbeiten mit einem Handwerkszeug. 

14* 



212 



5. Die Stromquellen. 



Es soll noch erwähnt werden, daß verschiedentlich Verfahren augegehen 
worden sind, Zünder ohne Leitung durch Wellenübertragung zu zünden. 




Fig. 24. 

indem der Zündsatz direkt als Fritter ausgebildet wurde, der, durch auf- 
treffende Wellen leitend gemacht, dem Zündstrom den Durchgang gestattet. 






Flg. 25. 




Fig. 26. 



Doch ist dies Verfahren naturgemäß vielen Zufälligkeiten ausgesetzt und 
daher zu gefährlich, so daß es eine normale praktische Verwendung im Be- 
triebe wohl kaum zu erwarten hat. 



5, Die Stromquellen. 

Da es sich bei der elektrischen Minenzündung um die Erzeugung sehr 
geringer Energiemengen handelt, so sind die Anforderungen in elektrischer 
Hinsicht, welche an die Stromquellen gestellt werden, relativ gering. Es 
können die verschiedenartigsten Apparate und Einrichtungen Anwendung 
finden, sie müssen nur imstande sein, die erforderliche Spannung bei Abgabe 
der benötigten geringen Stromstärke zu erzeugen, und sollen diese Eigen- 
schaft lange unverändert und mit Sicherheit beibehalten. Demzufolge sind 



5. Die Stromquellen. 213 

für die Minenzündung Reibungselektrisiermascbinen, Induktionsapparate und 
Induktoren der verschiedensten Arten, kleine Dynamos, galvanische Elemente 
und Akkumulatoren im Gebrauch. Die Stromerzeuger müssen der Zünderart, 
welcher sie den Strom liefern sollen, angepaßt sein. Funkenzünder bedürfen 
Stromquellen von hoher Spannung, aber geringster Leistungsfähigkeit be- 
züglich der Stromabgabe, Glühzünder dagegen solche von geringer Spannung, 
welche aber bei entsprechender Stromlieferung nicht unter das zulässige 
Maß heruntergehen darf. 

Es kommen jedoch für die Beurteilung einer Zündstromquelle noch eine 
Reihe praktischer Gesichtspunkte in Frage. Vor allem ist zu berücksichtigen, daß 
die Handhabung durch ein ungeschultes Personal erfolgt ; es ist also äußerste 
Einfachheit der Inbetriebnahme und Wartung und große Stabilität der Kon- 
struktion erforderlich, auch müssen alle der Abnutzung ausgesetzten Teile 
leicht auswechselbar sein. Da die Apparate sehr häufig ihren Aufstellungsort 
lindem so ist geringes Gewicht und leichte Beweglichkeit Bedingung. Nicht 
minder erforderlich ist eine absolute Unempfindlichkeit gegen atmosphärische 
Einflüsse, Nässe und Kälte. 

Von diesen Gesichtspunkten aus betrachtet, verhalten sich die ver- 
schiedenen Arten der Stromquellen nicht gleichmäßig gut im Betriebe. 

Für die Betätigung von Funkenzündem sehr geeignet sind die Elektrisier- Elektrisier- 
maschinen, da sie imstande sind, hohe Spannungen zu erzeugen. Ihi'er aus- ^^^ *"* 
gedehnteren Verwendung steht jedoch der Übelstand im Wege, daß diese 
Maschinen gegen Nässe und Temperaturschwankungen empfindlich sind ; und 
wenn auch bei den neueren Ausführungsformen durch sorgfältige Abdichtung 
der Innenteile und passende Wahl des verwendeten Materials diese Einflüsse 
weniger zur Greltung kommen, so lassen sich doch störende Wirkungen nicht 
ganz ausschalten. Es kann daher vorkommen, daß die Maschinen sich nicht 
selbst erregen ; in diesem Fall muß versucht werden, ob sie sich durch Auf- 
bewahren in der Wärme wieder gebrauchsfähig machen lassen. Gute 
Reibungselektrisiermaschinen haben eine Spannung von rund 100000 Volt. 
Für ihre Leistungsfähigkeit ist die Größe der reibenden Fläche maßgebend, 
man hat daher außer den Scheibenmaschinen auch solche mit reibenden 
Zylindern in Gebrauch genommen. Die kräftigste Erregung erhält man 
durch Reibung von Glasscheiben mit Amalgam, einer Mischung von 2 Teilen 
Quecksilber, 1 Teil Zinn, 1 Teil Zink, welche mit Fett vermengt auf Reib- 
kissen von Leder aufgetragen wird. Da sich jedoch Amalgam schnell ver- 
braucht, auch sich an die Scheiben ansetzt und diese leitend macht, und, 
weil das Glas zu zerbrechlich ist, wird meistens Hartgummi angewendet, 
welches mit Pelzwerk gerieben wird. Die Prüfung solcher Maschinen kann 
dadurch vorgenommen werden, daß man die nach einer gewissen Zahl der 
Kurbelumdrehungen erreichte Schlagweite der Funken beobachtet. Auch 
kann man mit dem Luftthermometer die erzeugte Energie messen, indem 
man den Zündstrom durch eine Platinspirale gehen läßt und die Volumen- 
vermehrung der dadurch erwärmten Luft feststellt. 

Die in den Elektrisiermaschinen gewonnene Elektrizitätsmenge wird durch 
einen Kondensator gesammelt, welcher die Ladung im Augenblick der 
Zündung weitergibt. 

Die Zündmaschine von C. Winter, A. Bornhahdts Nachf., Braunschweig 
(Fig. 27, 28) besitzt als Elektrizitätserreger eine Hartgummischeibe B, welche 



214 



5. Die Stromquellen. 



mittels Kurbel und Vorgelege gedreht und an einem dagegen ge- 
drückten Pelzwerk reibend vorbeigeführt wird. Die auf der Scheibe ent- 
wickelte Elektrizitätsmenge wird von einem auf der Innenseite mit feinen 
Spitzen versehenen Sauger A aufgenommen und dem Kondensator F zuge- 
führt, das Reibzeug ist mit dem Gehäuse und der äußeren Belegung von F 




Fig. 27. 




Fig. 28. 



leitend verbunden. Zwei Messingösen a und b dienen zum Anhängen der 
Leitungsdrähte ; während h mit der äußeren Belegung von F in Verbindung 
steht, kann a durch Druck auf den über b befindlichen Knopf des Ent- 
laders k mit der inneren Belegung in Berührung gebracht werden. Der 
Apparat ist von einem Blechgehäuse umgeben, das sich wieder in einem 
Holzkasten befindet. Ein besonderer, dem Bedienungspersonal leicht zu- 
gänglicher Von-aum desselben enthält außer den Anschlußöfen und dem 



ÖL Di« StroDKioeUMu :{i;s 

DmcUmopf noch emt ans 15 Metallknopf»! gtebildete Fonk^istrecke« wielche 
durch «n Metallkettchen an die lUschine angeschlossen werden kann« um 
diesdbe Tor dem Gebranch anf ihre Wirksamkeit m prüfen* Die 
Maschine wird in 2 Großen gefertigt, die kleinere. 13 kg schwer, lieünt bei 
einem Scheibendnrchmesser Ton 258 mm nach 20 bis 25 Karbelnmdrehungen 
Fnnkenlij^en Ton 45 bis 55 mm und rermag 15 bis 20 hin^ereinander- 
geschaltete Funkenzander mit Sicherheit zu zünden; die größere enthält bei 
einem Gewicht Ton 19*5 kg 2 Scheiben Ton 300 mm Durchmesser und ver- 
mag Funken von 70 bis 90 mm Länge zu erzeugen, ihre Leistungsl^igkeit 
ist entsprechend großer. 

Die Ton der A.-G. Nobei. und von Mahlkr &' Eschenbachkr in Wien 
gebauten Apparate unterscheiden sich im wesentlichen nicht von dem oben 
beschriebenen. 

Bemerkenswert ist noch eine in Amerika viel verbreitete Maschine von 
MowBBAT. welche in einem faßförmigen Gehäuse di-ehbar, einen Ebonit- 
Zylinder enthält. Reibzeug und Saugvorrichtung befinden sich in dem 
Zwischenraum zwischen Gehäuse und Zylinder und sind in ihrer Lage vei^ 
schiebbar. Beim Vorwärtsdrehen des Zylindei-s werden sie durch das Reib- 
kissen mitgenommen, und legen sich gegen Anschläge, welche mit den 
Belegungen des Kondensators verbunden sind, so daß sie den letzteren in 
dieser Stellung laden. Durch eine kleme Rückwärtsbewegung der Kurbel 
dagegen tritt eine Trennung der Verbindung mit den Belegungen ein. Eine 
weitere Rückwärtsdrebung betätigt die Entladungsvomchtung des Konden- 
sators. 

Influenzmaschinen haben sich für Minenzündung nicht eingeführt, 
da sie in erhöhtem Maße unter atmosphärischen Einflüssen leiden. 

Zur Zündung von Funkenzündern können auch Induktionsspulen ver- imiukoon«' 
wendet werden, welche bei plötzlicher Unterbrechung des einer Stromquelle ***"**'* 



r 



^ 



I 



Fig. 29. 



niedriger Spannung entnommenen Stromes eine bedeutende Spannung zu 
induzieren imstande sind. Ein gleichmäßiges und schnelles öffnen des Strom- 
kreises erzielt man dadurch, daß man den Ausschalter von einer gespannten 
Feder betätigen läßt, welche im richtigen Moment ausgelöst wird. Damit 
die induzierte Spannung sich durch den Zünder, und nicht über die Unter- 
brechungsstelle des Stromes ausgleicht, ist zur letzteren ein Kondensator 
parallel geschaltet, welcher den ersten Stromstoß aufnimmt und durch den 
Zünder wieder entladet (Fig. 29). Natürlich kann der Zündstromkreis aucli 
an eine besondere induzierte Sekundärspule angeschlossen werden, wodurch 
man die Möglichkeit gewinnt, die Spannung durch Vermehrung der Windungs- 
zahl dieser Spule beliebig zu vergrößern, ohne gleichzeitig im Primärkreis 
eine höhere Spannung anwenden zu müssen. Ordnet man außerdem einen 



216 o. Die Stromquellen. 

NEEFschen Hammer zum automatischen öffnen und Schließen des Stromes 
an, so gelangt man zur Anordnung des RuHMKORFFschen Induktors (Fig. 30). 
Derartige Apparate erzeugen bei verhältnismäßig geringem Gewicht Spannungen 
von einigen 1000 Volt. 

Die Induktionsspulen haben sich jedoch trotz ihrer Einfachheit nicht ein- 
bürgern können, da sie ungleichmäßig arbeiten und vielen Betriebsstörungen 
unterliegen. Vor allem sind die Stromunterbrechungsstellen sehr empfindlich 
gegen Verschmutzen und Beschädigungen, auch treten bei der hohen indu- 




zierten Spannung leicht Kurzschlüsse infolge Durchschlagens der Wickelungen 
ein. Außerdem bedürfen die Apparate zum Betriebe noch einer besonderen 
Stromquelle ; und da die letztere imstande ist entsprechende Zünder unmittel- 
bar zu betätigen, so liegt kein Grund vor, die Zündanlage durch Zwischen- 
schaltung der Induktionsspulen noch zu komplizieren, umsomehr, als die zum 
Betrieb verwendeten Elemente und Akkumulatoren selbst Anlaß zu Störungen 
geben können. 
Magnet- Häufigere Anwendung finden die Magnetinduktoren. Sie bestehen aus 

einem permanenten Magneten, dessen Kraftlinien eine Induktionsspule und 
einen beweglichen Anker durchsetzen. Bei Veränderung der Lage des 
Ankers zum Magneten tritt eine Zu- oder Abnahme der Kraftlinien innerhalb 
der Spule auf, was die Erzeugung der Spannung zur Folge hat. Derartige 
Apparate sind einfach, dauerhaft und gegen atmosphärische Einflüsse wie 
auch gegen rauhe Behandlung ziemlich unempfindlich ; sie geben Spannungen 
von über 1000 Volt, verlieren allerdings im Laufe der Zeit etwas von ihrer 
Leistungsfähigkeit, da die Magnete in ihrer Stärke nachlassen. Die meisten 
Magnetinduktoren besitzen eine Einrichtung, welche die Maschine automatisch 
in dem Augenblick an die Leitung schaltet, in welchem die Spannung ihren 
höchsten Wert erreicht hat. Es wird dadurch verhindert, daß bei Hinter- 
einanderschaltung mehrerer Zünder der langsam ansteigende Strom die 
empfindlichsten Zünder zuerst zum Ansprechen bringt und dadurch den 
Stromkreis unterbricht, ehe auch die weniger empfindlichen zum Ansprechen 
gebracht worden sind. 

Bei dem Apparat von BniiGUET in Paris (Fig. 31) ist vor den Polen eines 
Hufeisenmagnets NN, auf welchen zwei Spulen EE von hoher Windungszahl 
aufgeschoben sind, ein Anker AA aus weichem Eisen angeordnet, welcher 
mit einem um eine Achse drehbaren Winkelhebel MB fest verbunden ist, 
und durch eine starke Feder an die Pole angedrückt wird. An dem Winkel- 
hebel ist außerdem noch die Blattfeder R befestigt, die sich in der Ruhelage 
gegen einen Kontakt legt, wodurch die Spulen kurzgeschlossen werden. 
Eine Arretierung X verhindert die unbeabsichtigte Bewegung des Ankers vor 



5. Die Stromquellen. 



217 



der Zündung. Letztere wird 
durch einen* Faustschlag auf 
den Knopf B des Winkelhebels 
bewirkt. Im ersten Augen- 
blicke der Bewegung des Ankers 
bleibt die Feder R noch am 
Kontakt liegen, wodurch ein 
kräftigen KurzschluBstrom die 
Spulen durchfließt. Derselbe 
wird dann plötzlich unter- 
brochen, so daß eine erheb- 
liche Spannungserhöhung eintritt, 
welche dem äußeren Stromkreis 
zugute kommt. Eine Maschine 
dieser Art zum Zünden von 
2 Schuß wiegt 2-75 kg, für 
8 Schuß 8-5 kg, für 12 Schuß 
10-5 kg. 

Der Zündinduktor von Mar- 
kus (Fig. 32) enthält zwischen 
den Polen S und *S eines per- 
manenten Magneten den um den 
Punkt C drehbaren Anker A aus 
unterteiltem Schmiedeeisen, wel- 
cher mit einer Drahtwickelung w 




Fig. 31. 




Fig. 32. 



218 



ö. Die Stromquellen. 



versehen ist. Je nach der Lage des Ankers wird die Spule in der einen oder 
anderen Richtung von den Kraftlinien des Magneten durchsetzt. An dem 
Anker A ist ein um den Punkt o drehharer Hehel h befestigt, welcher an 
seinem Ende einen Platinkontakt c^ besitzt. Dieser legt sich gegen einen 
isolierten zweiten Eontakt c^, welcher ebenfalls am Anker Ä angeordnet ist. 
g ist ein Reguliergewicht, welches sich am Hebel h verschieben läßt. Wird 
auf den Abfeuerungsknopf D gedrückt, so wird der Anker A durch das 
Klinkensystem s freigegeben und schnellt durch Einwirkung der Feder F 
gegen seine durch die Pole N und S gebildete zweite Grenzlage. Durch 
das Abreißen des Ankers von den Polen entsteht in der Drahtwickelung ein 
kräftiger Induktionsstrom. In dem Augenblick, wo der Anker in seiner 
Bewegung gehemmt wird, bewegt sich der Hebel h infolge seiner Trägheit 
weiter imd öffnet die Kontakte Cj und r^, wodurch der Induktionsstrom, der 
in diesem Moment auch seinen größten Wert erreicht hat, an dieser Stelle 

unterbrochen wird und in den 
äußeren Stromkreis fließt. Da 
beim Rückstellen des abge- 
drückten Mechanismus eben- 
falls Induktionsströme auf- 
treten, ist die Einrichtung so 
getroffen, daß sich der Zünder 
nur beim Abfeuern an den 
Apparat anschaltet. Dies ge- 
schieht durch die Kontaktfedem 
/i und /*2, welche sich beim 
Niederdrücken des Knopfes D 
gegen die Kontakt p und 7 
legen, bevor die Auslösung der 
Klinke ä erfolgt. 

Bei einer nach demselben 

Piinzip konstruierten Maschine 

der Fabrik elektrischer Zünder 

in Köln taucht beim Druck 

auf einen Knopf ein Hufeisenmagnet in zwei Induktionsspulen ein und wird 

nach dem Loslassen durch eine Feder schnell herausgezogen, wodurch in den 

anfangs kurz geschlossenen Wickelungen der Strom induziert wird. 

Die oben beschriebenen Apparate entsenden bei der Betätigung einen 
einmaligen Stromstoß in die Leitung; man kann jedoch mit solchen Maschinen 
einen pulsierenden Dauerstrom erzeugen, wenn man rotierende Anker an- 
ordnet. Eine derartige Ausfühi'ung besitzt die sog. Pyrothek, welche in 
Frankreich häufig angewendet wird. Die Spulen befinden sich hier auf den 
Sclienkeln eines inihenden Magneten, dessen Kraftlinien durch die wechselnde Ent- 
fernung eines den magnetischen Schluß bildenden Ankers aus weichem Eisen 
variieren. Eine auf der Aclise angebrachte Kontakteinrichtung schließt den 
Strom im richtigen Augenblick. 

Bei den neueren im Gebrauch befindlichen Maschinen ist die^ Wickelung 
auf dem rotierenden Anker untergebracht und dieser besitzt oft die einfache 
Form des Doppel-T-Ankers. Die Wickelung ist einerseits mit dem Anker- 
körper, andererseits durch die hohle Achse mit einem Schleifstück verbunden, 
von welchem der Strom durch eine Feder abgenommen wird. Die Strom- 




Fig. 33. 



5. Die Stromquellen. 



219 



m 




Fig. 34. 




^ 



Stärke hängt von der Schnelligkeit der Drehung ab, daher ist auch bei 
diesen Apparaten eine entsprechende Einschaltevorrichtung angebnicht. 

Fig. 33 zeigt den magnetelektrischen Minenzündapparat der Siemens 
& Halske A.-G. Die Einschaltung des Stromes erfolgt dadurch, daß die 
Kurbelachse beim Beginn 
der Drehung in einer schrä- 
gen Führungsnute des Zahn- 
rades gleitet und sich in 
ihrer Längsrichtung ver- 
schiebt. Ein auf der Achse 
sitzendes Daumenrad macht 
diese Bewegung mit und 
kommt in Eingriff mit einem 
Maltheserkreuz , das nach 
fünf Kurbeldrehungen einen 
Kontakt schließt. Beim Los- 
lassen der Kurbel rückt 
eine Feder den Daumen 
wieder aus, und das Mal- 
theserkreuz wird durch die 
Wirkung einer Spiralfeder 
ebenfalls in seine Ruhelage 
zurückgeführt. Derartige 
Zündapparate werden in 
verschiedenen Größen für 
1, 5 und 10 Schuß gefertigt, 
ihr Gewicht beträgt 1*7 bzw. 
2-8 und 5-5 kg. 

Statt mit Kurbelantrieb 
werden solche Maschinen 
auch mit Zahnstangen als 
Triebmechanismen ausge- 
stattet, deren stoßweise Be- 
wegung eine schnelle Rota- 
tion des Ankers bewirkt. 

Eine einfache Trieb- 
vorrichtung zeigt auch der 
in Fig. 34 und 35 abge- 
bildete Apparat der Fabrik 
elektrischer Zünder zu Köln. 
Die Betätigung desselben 
geschieht durch kräftiges 
Abziehen einer Schnur, 

welche wie bei einem Kreisel um die mit abnehmbarer Kreiselschraube ver- 
sehene Achse gewickelt wird. Infolge Fortfallens der sonstigen Antriebsvor- 
richtung beträgt das Gewicht einer zum Zünden von 5 Schuß ausreichenden 
Maschine nur 1*6 kg. Da eine besondere Stromschlußvorrichtung nicht vor- 
gesehen ist, so muß der Abzug möglichst kurz und kräftig erfolgen; die 
Wirkung des Apparates ist daher etwas von der Geschicklichkeit des 
Arbeiters abhängig. 



Fig. 36. 





Fig. 36. 



220 



5. Die Stromquellen. 



Um eine von der Bedienung unbeeinflußte Leistung sicherzustellen ver- 
sieht die Siemens & Halske A.-G. ihren neuen bis 10 Schuß gleichzeitig 
zündenden Apparat mit Federantrieb (Fig. 36). Die Feder ist direkt auf 
die Achse des Ankers 
aufgesetzt , welcher sich 
zwischen den beiden dem 
*liandlichen Gehäuse ent- 
sprechend ausgebildeten Po- 
len bewegt. Ein außen 
angebrachter Ring ge- 
stattet die Freigabe der 
Feder. Das Gewicht des 
Zündapparates beträgt ca. 
2 kg. 
Dynamo- Für die gleichzeitige 

ileKtrische t» ..^. . ..o 

Apparate. Betätigung emer größeren 
Anzahl von Schüssen be- 
dient man sich kleiner 
Hauptstrom- oder Neben- 
schlußdynamomaschinen mit 
verschiedenartigem Antrieb. 
Wichtig ist hier die Wahl 
des Materials der Feld- 
magnete, deren remanenter Magnetismus nicht unter ein gewisses Maß 
heruntergehen darf, damit innerhalb der kurzen zur Verfügung stehenden Zeit 
eine genügende Selbsterregung eintreten kann. 




Fig. 37. 




Fig. 38. 



5. Die Stromqoellen. 



221 



Die dynamoelektrische Zündmaschine der Siemens & Halske A.-G. 
(Fig. 37) ist in einem 100 X 220 X 320 mm großen hölzernen Kasten ein- 
gebaut nnd besitzt die aus Fig. 38 ersichtliche Anordnung der Einzelteile. 
Eine schematische Darstellung des Apparates zeigt Fig. 39. Bei der Sprengung 
wird durch Druck auf den Knopf D die Sperrung 7 aus dem Rade R gerückt, 
so daß die Triebfeder F mittels des Rädervorgeleges Z den Anker der 





Fig. 39. 



Fijf. 40. 




Fig. 41. 



Dynamomaschine T in schnelle Umdrehungen versetzen kann. Die Erreger- 
wickelung der Feldmagnete liegt im Nebenschluß zum äußeren Stromkreis, 
direkt an den Kommutatorbürsten Bj und wird beim Beginn der Ankerdrehung 
vom Ankerstrom durchflössen. Der Anschluß des Leitungskreises geschieht 
beim Druck auf D durch den Kontakt CC\ , jedoch einen Augenblick später als 
die Ingangsetzung des Apparates. Der zwischenliegende kurze Zeitraum genügt 
vollkommen dazu, daß die notwendige Spannung im Anker erreicht wird ; da- 
durch kann eine automatische Anschaltung des äußeren Stromkreises entbehrt 



222 



5. Die Stromquellen. 



werden. Die Kuppelungsvorrichtung p Q dient dazu, das Bädervorgelege 
nur in einer Richtung mit der Achse A zu kuppeln ; hierdurch wird bewirkt, 
daß beim Aufziehen der Feder das Rädergetriebe in Ruhe bleibt, indem der 
Kuppelungshaken k^ über die Zähne des Rades Q hinweggleitet; beim Ab- 
laufen der Feder dagegen wird er mitgenommen. Sobald aber nach Ablauf 
der Feder das Rad Q stillsteht, kann der Haken wieder über die Zähne des 
Rades hinweggleiten und somit der Anker bis zur Erschöpfung seiner Schwung- 
kraft auslaufen, ohne daß dabei ein Stoß auf die Feder ausgeübt wird. Zur 
Vermeidung heftiger Rückschläge auf das Getriebe dient auch ein ständig 
in den äußeren Stromkreis eingeschalteter Widerstand u\ Durch eine sich 
beiderseits an das Rad R festklemmende doppelte Schleiffeder / (Fig. 40) 
wird die Bewegung des Gesperres q so geregelt, daß es beim Aufziehen sicher 
in die Zähne des Sperrrades R eingreift, beim Ablaufen aber von demselben 
auch dann femgehalten wird , wenn man den Druckknopf sogleich wieder 

loslassen würde. Der 
Apparat wiegt an- 
nähernd 9*5 kg und 
ist imstande ca. 50 
hintergeschaltete Glüh- 
zünder zu betätigen. 
Ein sehr handlicher 
und leichter, ebenfalls 
von der Siemens & 
Halske A.-G. herge- 
stellter Apparat, mit 
welchem 25 Schüsse 
mit Sicherheit abge- 
feuert werden können, 
ist in Fig. 41 u. 42 darge- 
stellt. Die Nebenschluß- 
dynamomaschine ist 
hier in einem Zink- 
Aluminium-Gehäuse eingebaut, welches bei großer mechanischer Festigkeit 
ein sehr geringes Gewicht besitzt. Der Anker der Dynamo hat einen ver- 
hältnismäßig kleinen Durchmesser, so daß er sofort nach dem Auslösen der 
Sperrung eine große Geschwindigkeit erlangt. Hierdurch ist es ermöglicht, 
die Ankerzuleitungen ohne Zwischenschaltung eines Einschalters direkt an 
den äußeren Anschlußklemmen zu befestigen. Der dem Apparat beigegebene 
Schlüssel dient sowohl zum Öffnen der seitlichen Verschlußtüre, als auch zum 
Aufziehen und zum Abfeuern. Die Maschine wiegt bei einer Größe von 
240 X 100 X 130 mm ca. 5 kg. 

Die Fabrik elektrischer Zünder in Köln fertigt die in Fig. 43 und 44 
abgebildeten Zündmaschinen mit Zahnstangen und Zugstangenantrieb. Die 
Apparate sind in kräftigen zum Schutz gegen Feuchtigkeit mit Isolierpappe 
ausgeschlagenen und verkitteten Holzkästen montiert. Die Wickelungen des 
Ankers und der Feldniagnete sind hintereinandergeschaltet. Die Betätigung 
erfolgt durch Niederstoßen oder Hochziehen einer Triebstange, welche den 
Anker in Rotation versetzt und gleichzeitig in der Endstellung, also im Augen- 
blick der größten Ankergeschwindigkeit den bis dahin bestehenden Kurzschluß 
des äußeren Stromkreises aufhebt. Die Rückstellung der Triebstange in die 




Fig. 42. 



5. Die Stromquellen. 



223 



BereitschaftstelluBg erfolgt, ohne daß der Anker sich bewegt, da dieser mit 
der Zahnstange einseitig gekuppelt ist. Die Apparate werden in verschiedenen 
Größen zum Zünden von 5 bis 25 Schüssen geliefert. 

Die TiEBMANNsche Zündmaschine unterscheidet sich von den vorher be- 
schriebenen in der Hauptsache nur dadurch, daß statt der Triebstange, eine 
mit dem Handgriff verbundene Mutter angewendet ist, welche sich bei der 
Bewegung längs der als Spindel ausgebildeten verlängerten Ankerachse be- 
wegt und sie dadurch zur Drehung veranlaßt. 

Bei der Maschine von Ch. Gomant in Paris ist die Einschaltevorrichtimg 
für den Strom (D.R.P.) bemerkenswert. Sie bestellt aus einem durch den 





Fig. 43. 



Fig. 44. 



Ankerstrom erregten Elektromagneten, welcher den äußeren Stromkreis an- 
schaltet, sobald der Strom einen gewissen Minimal wert überschritten hat. 

Galvanische Elemente sind infolge ihrer Fähigkeit bei geringem Gewicht üaivani- 
große Stromintensitäten von kleiner Spannung zu erzeugen , für Glühzünder mente und 
sehr geeignet ; sie werden dann in der für die Erzielung der nötigen Spannung latoren? 
erforderlichen Anzahl hintereinandergeschaltet. Eine wichtige Bedingung für 
diese Elemente besteht darin, daß ihr innerer Widerstand gering sein muß. 
Aus diesem Grunde benutzte man früher nasse Elemente nach dem Typus 
Leclanch^, Daniei.l, Bunskn, und besonders die zur Abgabe starker Ströme 
für kurze Zeit sehr geeigneten Chromsäure-Tauchbatterien. Doch besitzen die 
nassen Elemente den Cbelstand, daß sie nur vorsichtig transportiert werden 
können, und daß die verwendeten elektrolytischen Flüssigkeiten die Klemmen 
und Metallteile leicht angreifen, so daß eine dauernde Wartung und häufige 
Reinigung sich als notwendig erweisen. Sie erfüllen daher die' Grund- 



224 



ö. Die Stromquellen. 



bedingung der einfachen Handhabung nicht und dürften wohl kaum noch 
eine nennenswerte Anwendung finden. 

Dasselbe gilt von den Akkumulatoren, trotzdem diese bei geringer Baum- 
beanspruchung eine noch größere Leistung, höherer Spannung und kleineren 

inneren Widerstand als die Primär- 
elemente aufweisen. Auch ist das 
Wiederaufladen manchmal mit 
Schwierigkeiten verknüpft. Nur 
wo Akkumulatoren schon für andere 
Zwecke vorhanden sind, wie bei 
Verwendung elektrischer Gruben- 
lampen, deren Bewährung übrigens 
ebenfalls noch unsicher ist, kann 
ihre gleichzeitige Benutzung zur 
elektrischen Zündung gerechtfertigt 
sein. Ob die auf dem Gebiet der 
sogen. Trockenakkimiulatoren ge- 
machten Fortschritte zu einer größe- 
ren Verbreitung derselben führen 
werden, bleibt abzuwarten. 

Dagegen haben sich in letzter 
Zeit die Trockenelemente für Zünd- 
zwecke immer mehr eingeführt, da 
sie hierfür infolge ihrer leichten 
Transportierbarkeit , der sauberen 
Handhabung und des Fehlens jeder 
Wartung besonders geeignet sind, 
und ihr früher bestehender Mangel 
an Haltbarkeit durch die Verbesse- 
rungen auf diesem Gebiet behoben 
sind. Die Klemmenspannung neuer 
Elemente beträgt bei Einschaltung 
des Stromes ca. 1*4 Volt und sinkt 
im Laufe der Zeit ständig in dem 
Maße, wie ihre Depolarisationsfähig- 
keit ab-, und der innere Widerstand 
zunimmt. 

Besonders viel verwendet wur- 
den die von der Siemens & Halske 
A.-G. fabrizierten Trockenelemente 
System Hellesen. Dieselben be- 
stehen, dem L^CLANCHE-Typus ent- 
sprechend aus einer runden Zink- 
elektrode und der mit Braunstein als Depolarisator umgebene Kohlenelektrode, 
welche in die erstere zentrisch eingesetzt wird. Zwischen beiden befindet 
sich eine in Gipsmibchung suspendierte SalmiaklösuDg als Elektrolyt. Über 
der Braunsteinmasse ist eine Schicht Reisspreu angeordnet, in welche ein 
Ventilationsrohr hineinragt, um den Austritt der im Element sich ent- 
wickelnden Gase zu vermitteln. Der Zinkzylinder befindet sich in einem 




Fig. 45. 



5. Die Stromquellen. 



225 



lackierten Pappkasten, worin er durch eine Deckschicht von Asphaltmasse 
abgeschlossen wird. 

Da die EHemente beim Zünden immer nur für kurze Zeit, aber mit 
größerer Stromentnahme beansprucht werden, so kommt es dabei weniger 
auf große Leistungskapazität, als auf gute Konservierung und Beibehaltung 
eines kleineren inneren Widerstandes an. Bei den Hkllesen- und vielen 
ähnlich konstruierten Trockenelementen verhinderte die zur Ventilation be- 
notigte Entgasungsvorrichtung den absoluten Abschluß des Elementinneren 




Fig, 46. 





\ 



Fig. 47. 




Fig. 48. 



gegenüber der äußeren Atmosphäre . so daß Infolge Verdunsten^ der 
Elektrolytflüssigkeit eine Abnahme der LeistungsßUiigkeit eintrat, ohne 
daß ein Verbrauch durch Stromentnahme stattgefunden hätte. Bei den 
von der Siemens & Halske A.-G. neuerdings hergestellten Elementen 
Type T (D.R.P.) wird eine bessere Konservierung dadurch erreicht, daß 
infolge einer besonderen Anordnung der Abschlußorgane (^Fig. 45) und 
der eigenartigen Zusammensetzung des Elektrolyten eine Entgasungsvor- 
richtung nicht benötigt wird. Die entwickelten Gase werden vom Elektrt»- 
lyten wieder aufgenommen, so daß ein Austreten oder Auftreiben der Füll- 
masse nicht zu befürchten ist. Die Elemente werden in verschiedenen 

Handb. d. Elektrotechnik. XI. 8. 1^ 



226 



6. Die Gruppen Schaltung von Zündern. 




Größen gefeitigt (Fig. 46) von denen hauptsächlich die kleineren für Minen- 
zündzwecke Verwendung finden. 

Zündhatterien werden in verschiedenen Größen zum Zünden von 1 bis 
30 gleichzeitigen Schüssen, in Holz-, Isolit- oder Metallkästen zusammen- 
gestellt. Da bei ihnen die Gefahr vorliegt, daß durch unbeabsichtigtes 
Berühren der Klemmen mit den Leitungen eine vorzeitige Zündung bewirkt wird. 
so besitzen sie meistens eine nur durch besondere Handgriffe zu betätigende 
Einschaltevorrichtung. Einen Apparat nach dem System Meyer-Shambok 
der Siemens & Halske A.-G. zeigt Fig. 47, in welcher auch der Sicherheits- 

schlüssel zum Abfeuern sichtbar ist. 
Fig. 48 läßt die Einzelheiten der Ein- 
schaltevorrichtung erkennen, welche die 
Fabrik elektr. Zünder in Köln bei ihren 
Zündbatterien verwendet. Der Kontakt 
wird durch Druck auf den Schlüssel ver- 
mittelt; eine dadurch angespannte Feder 
läßt den Schlüssel nach dem Gebrauch 
selbsttätig wieder herausschnellen. Die 
Firma Grillo in Düsseldorf baut klemmenlose Zündmaschinen nach dem 
System Lisse, bei welchen die Drähte auf zwei federnde Druckknöpfe a 
(Fig. 49) gelegt und beim Zünden mit denselben nach unten gedrückt 
werden, wodurch bei b der Strom geschlossen wird. Die Drähte können 
hierbei also nicht durch Unachtsamkeit an der Maschine belassen werden. 
iarch°Jn- ^^ ^^®^^ ^®^* Gedanke nahe, die Zündung der Schüsse durch Anschluß 

**sto k*" ^^ vorhandene Starkstromleitungen zu bewirken. In der Tat sind auch 
Strom- bereits zu diesem Zwecke Einschaltevorrichtunffen konstruiert worden, 

leitnngen. 

welche das exakte und gleichzeitige Anlegen beider Zündleitungen an die 
Starkstromdrähte sichern sollen. Doch stehen der Anwendung dieses Ver- 
fahrens erhebliche Bedenken entgegen, weil infolge des stets vorhandenen 
Erdschlusses solcher Anlagen hierbei eine besonders gute Isolation der 
Zündleitungen erforderlich ist. Jedenfalls muß bei dieser Zündart große 
Vorsicht angewendet werden, welche nicht immer beachtet wird und werden 
kann. In Deutschland hat sie sich daher nicht einbürgern können. 



Fig. 49. 



6. Die Gruppenschaltung von Zündern. 

Bei Mehrfachzündung werden die einzelnen Zünder immer eine gewisse 
Ungleichmäßigkeit aufweisen, und zwar sowohl in der Empfindlichkeit als 
auch hinsichtlich des Widerstandes. Bei Zündern der gleichen Art sind 
Empfindlichkeit und Widerstand voneinander abhängig, Zünder mit höherem 
Widerstand werden durch einen geringeren Strom betätigt werden als solche 
mit niedrigem Widerstand. Wenn der Zündstrom langsam anwächst, so 
explodieren demnach die Ladungen mit empfindlichen Zündern zuerst; bei 
Hintereinanderschaltung würden diese dann vorzeitig den Stromkreis für die 
übrigen unterbrechen. Daher schaltet man Spaltzünder, bei denen die 
Empfindlichkeit sehr verschieden ist, lieber parallel, sobald eine Stromquelle 
verwendet wird, welche zur Erreichung der vollen Stromstärke eine gewisse 
Zeit benötigt. In diesem Falle ist, selbst wenn ein Schuß vor den anderen 
gezündet wird, der Stromkreis für die übrigen nicht unterbrochen, es werden 



6*. Die önippenschiüttrng von 55üii(Jern. 



227 



jedoch alle-Znnder betätigt- seih, 'ehe die Explosion der znoerst gezündeten 
Ladung selbst die Zuleitungen untei-bricht. Die Zeitdifferenz zwischen den 
einzelnen Zündungen wh-d noch dadurch veimindeit, daß die unempfind- 
licheren Zünder entspriechehd ihrem kleineren Widerstand ein größerer Strom 
durchfließt. Bei Stix)mqueflen , welche nach dem Einschalten mit voller 
Stromstärke einsetzen, ist die Hintereinanderschaltung angebracht. Wenn 
der Zündstrom genügend stark gewählt wird, so erfolgt die Zündung sämt- 
licher Schüsse auch bei Verschiedenheiten der Empfindlichkeit gleichzeitig. 
Diese Schaltung wird deshalb für Funkenzünder ausschließlich verwendet, 
da hier beim Ausgleich dui'ch den Funken die ganze veiiügbare Elektrizitäts- 
menge momentan in voller Stärke zur Wirkung kommt, andererseits würde 
bei der Parallelschaltung der Funke sich nur in dem empfindlichsten Zünder 
ausbilden. Glühzünder können in beiden Schaltungen vei*wendet werden, 
da die Unterschiede in ihrem Widerstand nicht so sehr ins Gewicht fallen. 
Verschiedene Gründe sprechen jedoch für die Hintereinanderschaltung. Vor 
allem kann hierbei eine schußbereite Zündanlage mit Hilfe eines Galvanoskops 




auf ihren guten Zustand geprüft werden, was im Interesse der Sicherheit 
sehr erwünscht ist; der Ausschlag des Galvanoskops. läßt auch einen Schluß 
darauf zu, ob die Verbindungsstellen mit der nötigen Sorgfalt hergestellt 
sind. Bei Parallelschaltung hingegen ist eine solche Kontrolle nicht möglich, 
und es kann dadurch, daß ein Zünder schlecht angeschlossen ist, ein Ver- 
sagen des betr. Schusses eintreten. Femer ist der Leitungsbedarf bei Hinter- 
einanderschaltung bedeutend geiinger und die Arbeit beim Verlegen einfacher 
als bei Parallelschaltung. 

Manchmal wii-d man mit Rücksicht auf die unzureichende Spannung 
einer vorhandenen Stromquelle allerdings von der reinen Hintereinander- 
schaltung absehen müssen. Man wendet dann die Gnippenparallelschaltung 
an (Fig. 50). Bezeichnet J den Strom in einem Zünder, so durchfließt Stromquelle 
und Leitung bei Parallelschaltung von n Gruppen von je z hintereinander- 
geschalteten Zündern ein Strom i=^ nJ. Es gilt dann die Beziehung 
E — n J ri ^= e = H J ri -\- e^ 

wenn E die EMK., e die Klemmenspannung der Stromquelle, r, ihren Wider- 
stand, r/ den Widerstand der Leitung, Vt den der Zünder bezeichnet. Ist E 
imd r, oder e bekannt, so kann entsprechend dieser Formel ;; so gewählt werden, 
daß der berechnete Strom / ungefähr gleich dem benötigten Zünderstrom ist, der 

15* 



228 '^- Vergleich der verschiedenen elektrischen Zündungsarten. 

im allgemeinen um so reichlicher bemessen wird, je größer die Anzahl der 
hintereinandergeschalteten Zünder ist. Um beim Zünden derselben Anzahl 
n . X Schüsse die Stromquelle momentan nicht mit dem Strom n • / sondern 
nur mit dem Strom / zu belasten , können die einzelnen Gruppen n auch 
kurz nacheinander eingeschaltet werden (Successivzündung). Diese Art hat 
jedoch den Nachteil, entsprechend der Anzahl der Gruppen mehrerer Zu- 
leitungen zu bedürfen. 



7. Tergleich der yerschledenen elektrischen Zündnngsarten. 

Bei Verwendung von Zündern für hohe Spannung kommt der Widerstand 
der Zuleitungen wenig in Betracht, es können daher dünne Eisendrähte be- 
nutzt werden ; auch die Zünder selbst sind einfach und billig und die Strom- 
quellen gestatten ohne weiteres die Hintereinanderschaltung einer sehr großen 
Anzahl von Zündern, ohne daß die Zündsicherheit dadurch beeinträchtigt 
wird. Dennoch bilden die unbedingt erforderliche gute Isolation der 
Leitungen, die Verwendung von Zündern und Stromquellen, welche gegen 
äußere Einflüsse sehr empfindlich sind und die Ermangelung einer Kontrolle 
über den Zustand der ganzen Anlage einen wesentlichen Hinderungsgrund 
gegen die allgemeinere Einführung dieser sonst so billigen Zündungsart. 
In Schlagwettergruben ist die Funkenzündung ganz unzulässig, weil durch 
Funken, welche vor dem Zünder zwischen den Leitungen oder zur Erde 
überspringen könnten, bereits eine Explosion der schlagenden Wetter herbei- 
geführt werden könnte. 

Aus diesem Grunde werden neuerdings meistens Spaltglühzünder und 
Glühzünder benutzt. Erstere sind billiger als die Brückenzünder, und der 
benötigte Strom ist kleiner, als bei diesen; doch ist bei Mehrfachzündung 
die Verwendung von Glühzündern wegen ihrer größeren Gleichmäßigkeit 
anzuraten, zumal sie hintereingeschaltet und in der fertigen Anlage durch- 
geprüft werden können. 



8. Die Prüfapparate. 

Eine systematische, nach jeder Richtung durchgeführte Untersuchung 
der Zündanlage vor dem Gebrauch ist für die Sicherheit des Betriebes 
von großer Wichtigkeit, auch trägt sie wesentlich dazu bei, das Schieß- 
personal zur richtigen Beurteilung des Zustandes einer betriebfertigen elek- 
trischen Zündanlage zu erziehen, wodurch es alleine möglich wird, die Zünd- 
methode den bestehenden Verhältnissen bestens anzupassen. Eine derartige 
Prüfung sollte daher vor jeder Zündung vorgenommen werden, zumal die- 
selbe nicht zeitraubend und mit den einfachsten Apparaten durchzuführen 
ist. Der Schießmeister soll sich aber auch durch regelmäßig vorzunehmende 
Messungen von dem guten Zustand der verwendeten einzelnen Betriebsmittel 
überzeugen. 

Zur Prüfung der gesamten Zündanlage! und ihrer einzelnen Bestandteile 
sind eine Anzahl von z. T. besonders für diesen Zweck konstruierter Meß- 
apparate im Gebrauch. Am meisten benutzt werden die Leitungsprüfer 



8. Die Prüfapparate. 



229 



(Fig. 51), welche aus einem Galvanoskop mit eingebautem Trockenelement 
bestehen. Durch entsprechende Wahl des Galvanometerwiderstandes kann 
der Prüfstrom so klein gehalten werden , daß durch das Ele- 
ment selbst bei sehr kleinem äußeren Widerstand eine Zündung 
nicht erfolgen kann. Die Apparate dürfen aber nicht ge- 
statten, daß das Trockenelement ohne diesen Vorschaltwider- 
stand an die Leitung angeschlossen werden kann, auch muß 
auf sorgfältige Herstellung der Gkilvanometerwickelung ge- 
achtet werden, um Kurzschlüssen in derselben vorzubeugen. 
Immerhin wird es anzuraten sein mit solchen Apparaten Zünder, 
welche Sprengkapseln enthalten, nicht anders als unter Ein- 
haltung der größten Vorsichtsmaßregeln zu prüfen. 

Statt des Galvanoskops kann auch ein Telephon zur 
Untersuchung der Leitungen und Zünder auf Leitfähigkeit 
benutzt werden; dasselbe läßt beim Einschalten einer kleinen 
Stromquelle ein Knacken vernehmen, wenn der Stromweg in 
Ordnung ist. 

Bei mehreren Zündmaschinen ist die Prüfvorrichtung im Apparat selbst 
untergebracht; es wird dann durch einen Umschalter vor der Zündung ein 




Fig. öl. 




Fig. 52. 




Stromanzeiger mit großem Widerstand in die Leitung eingeschaltet. Häutig 
wird dazu ein einfacher Wecker benutzt. 

Eine genauere Untersuchung gestatten die Ohmmeter, welche den Widerstand 
der angeschalteten Leitungen und Zünder direkt angeben. Man kann aus der 
Feststellung, ob dieser Widerstand dem nach der Vorausberechnung zu erwarten- 
den entspricht, einen besseren Schluß auf die Gebrauchsfähigkeit der Anlage 
ziehen. Ein solches für Glühzünder verwendbares Ohmmeter der Siemens 
& Halske A.-G. zeigt Fig. 52, einen nach dem System Lisse gebauten 



230 



8. Die Prüfapparate. 



Apparat der Firma M. Ghjllo, Düsseldorf Fig, 53- Pur Spaltglübzüuder 
baut die Fabrik elektrischer Zünder zu Köln 4^n i^ Fig* 54 dargestellten 

Apparat,, welcher entsprechend dem 
höheren Widerstände dieser Zünder ein 
empfindlicheres Galvanometer enthält- 

Zur Ermittelung des benötigten 
Effektes bei Glühzündern, dient -der 
Pendelapparat der Siemens & Halske 
A.-G. (Fig* 55). Das Ansprechen der 
Zünder wird nicht allein von der Größe, 
sondern auch von der Dauer des hin- 
durchgehenden Stromes bestimmt. Da 
nun bei den magnetelektrischen und dy- 
namoelektrlschen Maschinen die Strom- 
dauer begrenzt ist , so müssen Zünder, 
welche mit derartigen Apparaten betätigt 
werden sollen, mit Stromstößen von bestimmter Zeitdauer untersucht werden. 
Bei dem Pendelapparat wird diese Zeit bestimmt durch das Vorbeischleifen 
eines Pendels an einer Kontaktschleiffeder. Das Pendel ist in der aus der 
Figur ersichtlichen Lage arretiert, es schwingt nach Auslösung der Hemmung 




Fig. 54. 




Fig. 56. 



an dem Kontakt vorbei und wird am Ende der Bewegung in der Fang- 
vorrichtung festgehalten. Der Prüfstrom kann mit einem Regulierwiderstand 
eingestellt und mit dem Amperemeter gemessen werden. 

Zur Untersuchung längerer Minenzündkabel auf Widerstand^ Isolation, 
Kapazität und zur Fehlerortsbestimi^nung empfiehlt sich die Verwendung der 
von der Siemens & Halske A.-G. hergestellten tragbaren Kabelmeßschaltung 
(Fig. 56). Dieselbe .enthält ein empfindliches Galvanometer, eine Batterie von 
105 kleinen Trockenelementen und einen Zellenschalter zur B^elung der 
Spannung, sie gestattet durch einfache Umschaltung eine bequeme Messung 
der verschiedenen Größen. 

Die Stromquellen werden entweder durch direkte Strom- ux>d Spannungs- 



8. Die Prüfapparate. 



231 



messungen, oder unter Anschaltung eines den praktischen Verhältnissen mög- 
lichst angepaßten Belastungswiderstandes gepiüft. 

Nach dem ersten Verfahren 
gescliieht die Untersuchung gal- 
vanischer Elemente mittels des 
Batterieprüfers (Fig. 57). Aus 
der elektromotorischen Kraft im 
unbenutzten Zustande und der 
Klemmenspannung bei Einschal- 
tung eines in den Apparat ein- 
gebauten Widerstandes kann 
man den Zustand der Batterie 
leicht beurteilen. 




Fig. 56. 




Fig. 57. 




Fig. 58. 



PÄr alle anderen Stromquellen ist die zweite Methode besser geeignet. 
Bei der Prüfung werden oft besonders sorgfältig hergestellte Normalzünder 
verwendet; eine brauchbare Stromquelle muß imstande sein, einen solchen 
NormalKünder zn betätigen, wenn er mit einem Widei-stand hintereinander 
geschaltet ist, welcher die Zuleitungen und eventuelle vorgeschaltete Zünder 
ersetzt. Der Stromquellenprüfer der Fabrik elektrischer Zünder in Köln 
(Fig. 58) gestattet nicht allein den Widerstand der Zündleitung selbst, 
sondern auch den Nebenschuß infolge mangelhafter Isolation durch Ein- 
schaltung äquivalenter Widerstände zu berücksichtigen. Da die Verwendung 
von Normalzündern bei häufigen Prüfungen zu kostspielig ist. weixlen die- 



232 9. Betriebvorschriften. 

selben auch durch kleine Glühlampen ersetzt, deren Aufleuchten das richtige 
Arbeiten der Stromquelle anzeigt. 



9. BetriebsTorschriften. 

Eine eingehende Instruktion des Schießpersonals ist im Interesse eines 
glatten und gefahrlosen elektrischen Sprengbetriebes durchaus geboten; die 
Sprengarbeit sollte ausschließlich in die Hand eines mit den erforderlichen 
Kenntnissen ausgestatteten Schießmeisters gelegt werden. Der Träger der 
Schießerlaubnis soll den Schlüssel zum Einschalten der Stromquelle immer 
bei sich tragen und die Schüsse selbst abfeuern, da sonst leicht durch 
mangelhafte Verständigung des Schießmeisters mit dem Abfeuernden Unglücks- 
fälle herbeigeführt werden können. 

Zur Unterweisung des Schießpersonals sind von verschiedenen Firmen 
handliche Druckschriften herausgegeben, in denen die Bestandteile der elek- 
trischen Zündanlagen in leicht faßlicher Weise erklärt, die Behandlung der 
Apparate und Zünder besprochen und die Herstellung einer Anlage erläutert 
wird. Die Schriften enthalten meistens noch eine kurze Zusammenfassung der 
wichtigsten Verhaltungsmaßregeln, in welchen auf die Punkte besonders aufmerk- 
sam gemacht wird, in denen erfahrungsgemäß am meisten gefehlt wird. 

Eine derartige Betriebsvorschrift der Siemens & Halske A.-G. sei hier 
beispielsweise wiedergegeben : 

Zünder trocken lagern, vorsichtig behandeln und prüfen, besonders 
solche mit eingesetzter Sprengkapsel. 

Zündmaschinen sauber und trocken halten, Apparate mit Feder- 
antrieb ganz aufziehen. 

Leitungen trocken und in möglichst großem Abstand voneinander und von 
Metallteilen verlegen, nicht eher an den Zündapparat legen, bis An- 
lage schußbereit ist, und nach dem Schuß sofort wieder abnehmen. 

Verbindungen sauber ausführen, Drähte blank machen und fest mit- 
einander verdrillen. , . 

Schlüssel pder Kurbel immer in Verwahr halten und gleich nach 
Zündung wieder abziehen. 

Bei richtiger Handhabung der elektrischen Zündmethode kommen Ver- 
sager kaum vor, wie angestellte Erhebungen gezeigt haben; ungünstige Er- 
fahrungen bei der elektrischen Zündung sind lediglich auf Nachlässigkeit in 
der Befolgung der notwendigen Maßregeln zurückzuführen. 



10. Yergleich der gebränchlichsten Zündmethoden. 

sicbeiheit. Hiusichtlich der Sicherheit des Schießpersonals beim Abtun der Schüsse, 

eines der Hauptziele der Sprengtechnik, stehen die Halm- und Schnurzündung 
bedeutend hinter der elektrischen Zündung zurück. Es ist erwiesen, daß die 
Mehrzahl der Unglücksfälle in den UnvoUkommenheiten jener Methoden ihre 
Ursachen haben. Die Brenndauer der Zündmittel ist ungewiß, so daß ein 
vorzeitiges Losgehen der Schüsse infolge zu kurz bemessener oder zu schnell 
brennender Zündschnur erfolgen kann, andererseits ist eine Verzögerung der 
Explosion durch Feuchtigkeit oder Fehlerstellen in der Pulverseele nicht 



10. Vei^leich der gebrftuchlichsten Zllndmethoden. 233 

ausgeschlossen, was bei gleichzeitiger Abgabe einer größeren Anzahl von 
Schüssen leicht übersehen wird nnd deshalb geföhrlich ist. Dazu kommt die 
leichte Ehitzündbarkeit des Halmes und der Zündschnur, welche bewirken 
kann, daß ein zu früh fertig gemachter Schuß durch einen anderen entzündet 
wird. Bei der aus gewissen Rücksichten in Steinbrüchen noch gestatteten 
Verwendung von losem Pulver besteht die Grefahr, daß die Feuerquelle 
durch direkte Entzündung des Sprengmittels Frühzündungen herbeifühlt; 
beim Schnur-, Lassen- und Kesselschießen muß man damit rechnen, daß 
Stücke der zum Vorschießen verwendeten Zündschnur im Gfestein verbleiben, 
dort nachglimmen und beim Einschütten der nächsten Pulverladung eine 
sofortige Explosion veranlassen. Alle diese Übelstände werden durch die 
elektrische Zündung vermieden, da dieselbe ermöglicht, die Zündungen aus 
großer Elntfemung vorzunehmen und den Zeitpunkt der Explosion beliebig 
anzusetzen und zu verschieben. Die Zündung erfolgt auf jeden Fall erst, 
wenn alle beteiligten Personen sich in Sicherheit gebracht haben, ohne 
dazu den manchmal schwer zugänglichen Sprengort betreten zu müssen. 

Die Gefahr der Entzündung von Schlagwettern wird bei Anwendung 
der elektrischen Zündung bedeutend vermindert. Die Explosion der Ladung 
selbst führt im allgemeinen keine Entzündung herbei, da sie, namentlich bei 
brisanten Sprengstoffen, unter dem Besatz so schnell verläuft, daß eine 
Flammenbildung sich nur im unverletzten Bohrloch zeigt. Bei der elek- 
trischen Zündung fällt aber auch das gefährliche Anbrennen der Zündschnur 
weg, und es ist keine Zündspur vorhanden ; die Zündung erfolgt im Bohrloch 
selbst, sie kann sogar ohne Bedenken in die Mitte der Ladung verlegt 
werden, so daß jede Funken- und Flammenbildung ausgeschlossen wird. 
Ein weiterer Vorteil ist die Vermeidung von Rauch und Qualm, welche 
besonders bei mangelhaftem Wetterwechsel das Arbeiten am Sprengort sehr 
beschwerlich machen; die Sprengmannschaft kann daher nach dem Abfeuern 
des Schusses früher an die Arbeitsstätte zurückkehren. Das vollkommen 
gleichzeitige Abtun mehrerer Schüsse ist nur auf elektrischem Wege möglich ; 
in Schlagwettergruben muß daher für Mehrfachzündung immer die elektrische 
Methode angewandt werden, da es hier sonst vorkommen kann, daß der 
erste Schuß Schlagwetter freimacht, welche durch den darauf folgenden 
zur Entzündung kommen. 

Die oben angeführten Vorzüge sind zum Teil auch bei der Abziehzündung 
vorhanden, doch haftet dieser Zündart der Übelstand an, daß beim Besetzen 
der Schüsse durch Unvorsichtigkeit sehr leicht Unfälle entstehen können. 

Die Kosten der elektrischen Einzelzündung sind für geringe Bohrloch- Kosten, 
tiefen etwas höher als diejenigen der Schnurzündung, wenn man nur die 
Anschafhmgs- und Amortisationskosten der verwendeten Betriebsmittel in 
Betracht zieht. Bei Mehrfachzündung und tieferen Bohrlöchern stellen sich 
die Kosten ungefähr gleich, oder sogar für die elektrische Zündung niedriger. 
besonders, wenn die Verwendung von Sicherheitszündschnur vorausgesetzt 
wird. Zugunsten der elektrischen Zündung spricht aber noch die Zeit- 
ersparnis, welche durch Wegfall der Wartezeit während des Brennens der 
Zündschnur, durch Verminderung der Bohrarbeit bei Mehrfachzündung und 
durch Verringerung des zum Abräumen der Massen erforderlichen Zeitauf- 
wandes erzielt wird. Angesichts der Vorteile der elektrischen Zündung ist 
der Kostenunterschied jedenfalls nicht von Belang. 



Benutzte Literatur. 



BoRNHARDT, Die elektrische Minenztindung, Braunsclnveip. 

Chalon, Le tirajjje des mines par relectricite, Paris. 

Denker, Die elektrische Zündung in Steinbrüchen, Berlin. 

Kl SSLER, The modern high explosives, New York. 

Fabrik elektrischer Zünder. Die elektrische Zündung im Bergbau, Cölh. 

GuTTMANN, Handbuch der Sprengarbeit, Braunschweig. 

Heise, Sprengstoffe und Zündung der Sprengschüsse. 

V. Renesi^e, Die elektrische Minenzündung, Berlin. 

Siemens & Halske, Elektrische Minenzündung, Berlin. 

WÄCHTER, Anwendung der Elektrizität für militärische Zwecke, Wien. 

ZicKLBR, Die elektrische Minenzündung. Braunschwoig. 



Glückauf, Berg- und Hüttenmännische Wochenschrift, Essen. 
Österreichische Zeitf*chrift für Berg- und Hüttenwesen. Wien. 



Feuert elegraphie 



bearbeitet 



H. Freytag. 



L Einleitiing. 



Die Schnelligkeit und Sicherheit, welche durch die Anwendung elek- 
trischer Signalapparate gegenüber jeder anderen Art der Nachrichtenüber- 
mittelung erreicht werden konnte, führte bald nach Erfindung des elekti-ischen 
Telegraphen dazu, die Telegraphie auch der Feuerwehr dienstbar zu machen. 
So wurde von Karl August von Stkixheil bereits im Jahre 1848 in München 
eine elektrische Einrichtung zur Übermittelung von Feuermeldungen zur An- 
wendung gebracht. Es erhielten zu diesem Zwecke die Turmwächter eine 
Drucktaste, mit welcher sie verabredete Signale auf einer über die Dächer 
geführten Leitung nach dem Wachzimmer der Feuerwehr mittels kleiner 
Alarmglocken geben konnten. Etwa zur gleichen Zeit stellte die Stadt 
New York eine Drahtverbindung zwischen acht Glockentürmen und dem 
Rathausturm her, um Feueralarmsignale übermitteln zu können. 

Schon im Jahre 1847 schrieb Werkeb Siemens in einem Briefe an 
Halske folgendes: 

,,Bestellungen, die uns ziemlich sicher sind, sind ferner eine Anlage 
in Berlin, um die Spritzenhäuser und Polizeibureaux durch Glocken- 
werke miteinander zu verbinden". 

Diese Anlage kam imter Verwendung der bekannten SiEMENsschen 
Zeigertelegraphen *) im Jahre 1852 zur Ausführung. Der Zeigertelegraph 
fand dann auch in anderen Städten für 
Feuermeldezwecke Eingang ; eine der- 
artige umfangreiche Anlage bestand 
noch bis zum Jahre 1903 in Dresden. 

Nach Alexander Jones*) hatte 
Dr. Channing auf die Verwendung der 
Telegraphie für städtische Zwecke so- 
wohl zur Weitergabe von Polizeisig- 
nalen als auch von Feuermeldungen 
hingewiesen und Pläne und Anschläge 
zur Errichtung einer Telegraphenanlage 
im Jahre 1847 dem Bürgermeister von 
Boston eingereicht. 

Diese Projekte, nach denen dann 
im Jahre 1852, also zu derselben Zeit 
wie in Berlin, in Boston eine Feuermeldeanlage ausgeführt wurde, sahen 
nach George Prescott'j unter anderem einen in Fig. 1 wiedergegebenen 

1) Vgl. Handbuch der Elektrotechnik, Bd. XII, Telegraphie und Telephonie. 

2) Alexander Jones, HiBtorical Sketch of the Electric Telegraph, 1852. 

3) Gborob Prbscott, History of the Electric Telegraph, 1860. 




Fig. 1. 



238 



I. Einleitunsr. 



Apparat (Feuermelder) vor, von welchem zunächst in dieser Anlage 50 Stück 
Verwendung fanden. Prescott schreibt über diesen Melder ungefähr folgendes : 
,,Wenn man die Tür des Signalkastens öffnet, sieht man eine Kurbel. 
Verbunden mit dieser Kurbel sind 2 Signaldrähte, die zur Zentral- 
station gehen. Dreht man die Kurbel, so wird die Nummer des 
Feuer-Distriktes und des Kastens mitgeteilt. Wiederholte Um- 
drehungen geben ein wiederholtes Signal. Hierdurch wird ein 
korrektes Signal beim Umdrehen der Kurbel gegeben, so dumm auch 
die Person sein mag, welche das Signal abgibt." 
Mit dem letzten Satze ist der Zweck eipes Feuermelders treffend charak- 
tensiert. Es soll mit einem solchen Apparat jedermann die Möglichkeit ge- 




Fig. 2. 



boten werden, durch Abgabe eines ganz bestimmten Signals, welches den 
.Standort des benutzten Melders auf einer Zentralstelle kennzeichnet, die 
Feuerwehr zu diesem Melder zu rufen. Die Hauptbedingung ist daher, daß 
an die Intelligenz desjenigen, der die Meldung abgibt, so gut wie keine An- 
forderungen gestellt werden, umsomehr, als der Betreffende sich fast immer 
in Aufregung befinden wird. 

Die Verwendung der Kurbel zur Abgabe des Signals erfüllt jedocli 
diese Bedingung noch keineswegs , da bei zu häutigem , zu schnellem oder 



iL Fenermelder. 239 

zu langsamem Umdrehen leicht Irrtümer infolge unklarer Wiedergabe des 
Signals auf der Zentralstelle hervorgerufen werden können. 

Webneb Siemens hatte unter Berücksichtigung aller dieser Umstände 
bei Erfindung seines Feuermelders ein mechanisches Laufwerk vorgesehen, 
welches, durch Zug an einem Handgi*iff ausgelöst, automatisch eine Typen- 
scheibe in Umdrehung versetzte.. Durch Anwendung des Laufwerkes fielen 
alle der Kurbel anhaftenden Nachteile fort. Erst mit der Einführung dieses 
Feuermelders beginnt die ausgedehnte allgemeine Verwendung der Feuer- 
telegraphie im öffentlichen Leben. 

Die ersten Feuermelder mit Laufwerk würden im Jahre 1852 in Berlin 
eingeführt; die Ausgestaltung derselben zeigt Fig. 2. 

Der mit der Fabrikationsnummer 1 versehene Melder befindet sich heute 
im Museum für Meisterwerke in München, nachdem er fünfzig Jahi-e unimter- 
brochen im Betriebe gewesen ist. 

Während im Laufe der Zeit für die Empfangsapparate mehrere von- 
einander völlig abweichende Systeme entstanden sind, ist die von Webneb 
Siemens angegebene Ausbildung des Melders bis heute maßgebend geblieben, 
es dürfte daher angezeigt sein , mit der Beschreibung der Feuennelder zu 
beginnen. 

n. Fenermelder. 

A. Ansgestaltung. 

Die Abbildungen 3 bis 12 geben einige neuere Feuermeldei'typen 
wieder.^) Von der früher fast allgemein gebräuchlichen Anbringung der 
Melder im Innern der Häuser ist man gänzlich abgekommen. Es werden, 
um eine möglichst schnelle Alarmierung der Feuerwehr zu erreichen, nur 
noch die jedermann zugänglichen, in Abständen von 300 bis 400 m von- 
einander angebrachten Straßenmelder benutzt, deren eisenie Gehäuse zur Ver- 
wendung für Wand- oder Standmelder bzw. für Befestigung an Masten oder 
Straßenlaternen entsprechend ausgebildet sind. Die Standmelder (Fig^ 12) 
werden oftmals mit einer an. einem Mast befestigten Laterne mit farbigem 
Glaa versehen, um die Auffindung bei Nacht zu erleichtem.-) Nui* die- Lauf- 
werke der für den Schutz einzelner Gebäude bestimmten Privatmelder 
werden — bei Verwendung als Innenmelder — noch vielfach in einem Holz- 
gehäuse untergebracht (Fig.. 10). 

In der Tür der Straßenmelder ist der dem Publikum zugängliche Teil 
des Auslösemechanismus, der Zuggriff bzw. Druckknopf, untergebracht und 
durch eine dünne Glasscheibe abgedeckt (Fig. 4, 6). Die früher sehr ge- 
bräuchliche Anordnung der Auslösevorrichtung hinter einer verschlossenen 
Tür mit Spen-schloß zur Verhütung von Mißbrauch wird nur noch ausnahms- 
weise in Anwendung gebracht, da infolge des Herbeischaffens eines Schlüssels 
eine Verzögerung in der Abgabe der Meldung unvenneidlich ist. 

Die Gamewell Co. New York verwendet für die Auslösung der Melder 
vielfach einen freiliegenden, hervorstehenden Drehgriff (Fig. 9), welcher 



1) Fig. 3 Ausfübrimg von A.-G. Mix & Gbnest, Berlin. — Fig. 4 biff 8, 10 bis 12 von 
81EMBNS & Halske A.-G. Berlin. — Fig. 9 von der Game well Fire- Alarm Telegraph 
Company, New York. 

2) Abbildungen siehe Tafel I. 



240 



II. Feuermelder. 



jedoch mehr zu mißbräuchlicher Benutzung verleitet, als ein verdeckt und außer- 
dem unter Glasscheibe liegender Griff. Die Verwendung einer Glasscheibe 




Fig. 3. 



Fig. ö. 





Fig. 7. 



Fig. 8. 



hat weiter den Vorteil, daß eine gerichtliche Bestrafung für mißbräuchliche 
Benutzung wegen der gleichzeitig vorliegenden Sachbeschädigung (infolge 



A. Ausgestaltung. 



241 



des Zerschlagens der Scheibe) bedeutend schärfer ausföUt, als füi- gix)ben 
Unfug allein, und dadurch für andere Pei-sonen abschreckender wirkt. Ein 




Fig. 9 




Fig. 10. 



freiliegender Griff muß daher, 
um eine Bestrafung wegen Sach- 
beschädigung herbeiführen zu 
können , wenigstens plombieit 
werden, wodurch jedoch die Be- 
dienung unbequemer wird. 

Auch in Amerika findet neuer- 
dings die Glasscheibe häufiger 
Verwendung, besonders bei den 
mit Schlüssel zu öffnenden Melder- 
türen, indem vielfach vor das 
Schlüsselloch ein kleiner Kasten 
vorgebaut wird, dessen Glas- 
scheibe den ständig im Schlüssel- 
loch steckenden Schlüssel ab- 
deckt.*) 

Zur Einschränkung böswilli- 
ger Alarmierungen erhalten die 
öffentlichen Feuermelder vorteil- 
haft in die Türen eingebaute, 
von außen unsichtbare Alami- 
wecker. Diese ertönen bei Be- 
nutzung der Melder, um Passanten 
und Schutzleute auf den meist 
davon laufenden Täter aufmerk- 
sam zu machen, wodurch dessen 




Flg. 11. 



1) U.S.A. Patent 824411 von Gamrwell. 
Handb. d. Elektrotechnik. XI, 2. 



242 Feuermelder. 

Ergreifung ermöglicht wird. Diese Einrichtung hat sich überall vortrefflich 
bewährt. Über den Zeitpunkt der Auslösung derartiger Alarmwecker gehen 
die Ansichten der Fachleute auseinander. Bei der in Nordamerika sehr ver- 
breiteten Ausführung der Gamewell Co. beginnt das Alarmsignal vor der 
Auslösung des Laufwerkes. Durch Abwärtsbewegung des Griffhebels (Fig. 9) 
wird ein mit Zähnen versehenes Rad gedreht, welches bei Hin- und Rück- 
gang einen den Klöppel tragenden Anker in Schwingungen versetzt und 
dadurch die Rasselglocke zum Tönen bringt. Eine infolge der Drehung des 
Griffes gespannte Feder bringt das genannte, mit ihr in Verbindung stehende 
Rad, eine andere Feder den Griff wieder in die Ruhelage zurück. Die 
Dauer des Alarmsignals ist davoa abhängig, wieweit der Griffhebel herunter 
gedreht wird. Erst nach Erreicbung eines bestimmten Drehwinkels tritt die 
Auslösung des Melderlauf werkee ein.^) Wird also die Drehung des Griffes 
bei mißbräuchlicher Benutzung vor der Auslösung unterbrochen, so erfolgt 
die Herbeirufung der Feuerwehr überhaupt nicht, ein Fall, welcher jedoch 
auch bei Abgabe einer Feuermeldung dadurch eintreten kann, daß der 
Meldende infolge des Ertönens der Alarmglocke bei Beginn der Drehung 
der Meinung' ist, die Abgabe der Meldung sei bereits erfolgt, und daher den 
Griff zu früh wieder losläßt. Bei einer anderen Ausführung der GamewellGo. 
springt nach einer bestimmten Abwärtsbewegung des Griffhebels die vordere 
Meldertür auf, hinter welcher sich erst der eigentliche Auslösegriff für das 
Melderlaufwerk befindet. 

Bei den in Deutschland von Siemens & Halske eingeführten Einrich- 
tungen wird das Melderlaufwerk kurz vorher oder mindestens gleichzeitig 
mit dem Alarmwecker in Tätigkeit gesetzt, da die meisten Feuerwehr- 
kommandanten von dem Standpunkt ausgehen, daß es besser ist, die Feuer- 
wehr infolge von böswilligen Alarmierungen mehrmals umsonst ausrücken 
zu lassen, als daß sie bei einem Feuer infolge einer durch ein Mißverständnis 
hervorgerufenen unrichtigen Bedienung des Melders zu spät oder überhaupt 
nicht benachrichtigt wird. Aus diesem Grunde erhalten die Alarmwecker 
in den Meldern von Siemens & Halske ein füi* etwa 8-malige Benutzung 
des Melders vorgespanntes Federwerk, welches eine einfache Auslösung beim 
Griffziehen bzw. Knopfdrücken gestattet imd unabhängig vom Melderlaufwerk 
in der Tür untergebracht ist. Nach einer bestimmten, stets gleich bleibenden 
Alarmdauer wird das ausgelöste Laufwerk des Weckers wieder selbsttätig 
arretiert. Auf Wunsch kann jedoch auch diese Einrichtung dahin geändert 
werden, daß die Auslösung des Alarmweckers vor der Ingangsetzung des 
Laufwerkes herbeigeführt wird, indem die Auslösung des Weckers bereits 
beim Anheben des Zuggriffes bewirkt wird, die Freigabe des Kontaktwerkes 
jedoch erst bei dem darauf folgenden Herausziehen des Griffes erfolgt.*) 

Die Kontaktlaufwerke der Feuermelder werden durch Feder- oder Ge- 
wichtskraft angetrieben, wobei die Einrichtung derartig getroffen sein kann, 
daß entweder die Feder oder das Gewicht in der Ruhelage im abgelaufenen 
Zustande bleiben und erst von dem Meldenden selbst ohne sein Wissen bei 
Abgabe der Meldung durch Zug an einem Griff aufgezogen werden, oder 
daß Feder bzw. Gewicht jedesmal nach einer Meldung durch einen Feuer- 
wehrmann aufgezogen werden, damit die meldende Person durch kurzen Zug 



1) U.S.A. Patent 543083 und D.R.P. 152970. 

2) D.R.P. 187350. 



A. AuBgesteltung. 243 

an einem Griff oder Druck auf einen Knopf nur die Auslösung des Lauf* 
Werkes zu bewirken hat. Die letztgenannte Ausführung wird in neuerer 
Zeit wegen der für das Publikum einfacheren Bedienung bevorzugt. 

Die Kontaktlaufwerke müssen vor Feuchtigkeit und Staub sorgfältig 
geschützt werden. Die Oamewell Co. setzt zu diesem Zweck in das äußere 
Meldergehäuse noch einen zweiten mit Tür versehenen Kasten ein, welcher 
das Laufwerk enthält; Siemens & Halske ersparen diesen zweiten Kasten 
dadurch, daß sie das Kontaktwerk entweder in einen Topf setzen, dessen 
Deckel auf der Unterseite das Laufwerk trägt und durch eine Zwischenlage 
von Spezialgummi vollständig abgedichtet ist (Fig. 7), oder es durch eine ab- 
gedichtete Schutzkappe überdecken (Fig. 8). 

Neben dem Laufwerk ist der wichtigste Teil des Feuermelders die 
Kontaktvorrichtung, durch deren Vermittelung das dem Melder eigentümliche 
Signal abgegeben wird. Sie besteht aus einer sogenannten Typenscheibe, 
auf deren Band sich Einfeilungen befinden, und einer Schleiffeder, welche 
bei Rotation der Scheibe über die Zähne bzw. Einschnitte hinweggleitet. 




Fig. 13. 

Beide Teile, die Typenscheibe und die Feder sind stromführend, so daß beim 
Einfall der Feder in einen Einschnitt der Scheibe eine Stromunterbrechung 
eintreten muß. Die aufeinander folgenden Stromschlüsse und Unterbrechungen 
lassen auf dem Telegraphenapparat ^) der Zentralstation die Zeichen des be- 
treffenden Melders entweder als Buchstaben oder Zahlenzeichen des Morse- 
alphabetes oder direkt als Nummer in zu Zahlen gruppierten Punkten er- 
scheinen. Die Typenscheibe hat im Laufe der Zeit verschiedene Ausführungs- 
formen erhalten, deren gebräuchlichste Fig. 13 zeigt; sie ist entweder direkt 
stromleitend, wie bei den Ausführungen a, b, c, e, f von Siemens & Halske, 
oder schließt und öffnet nur die Verbindung zwischen zwei Kontakthebeln 
(Fig. 13 d. Mix & Genest) bzw. zwei Stromfedem (Fig. 13 g, Gamewell) 
oder bewirkt erst durch einen Zwischenhebel die Kontaktgabe an einem 
besonderen Federpaar (Fig. 13 h, Gamewell). 

um eine absolut sichere Kontaktgabe zu gewährleisten, verwenden 
Siemens & Halske ein Federpaar, welches sowohl einen Schleifkontakt 
zwischen der einen Stromfeder und der Typenscheibe, als auch gleichzeitig 



1) Für die Erklärung der Wirkungsweise der Melder ist als Empfangsapparat der 
bekannte Morseapparat angenommen. Die ausführliche Beschreibung dieses Apparates 
befindet sich in Bd. XII (Telegraphie und Telephonie) des Handbuches der Elektro- 
technik. 

16* 



244 



II. Feuermelder. 



«inen Berührungskontakt zwischen der anderen Feder und einer feststehenden 
Schraube mit Platinspitze ermöglicht, wie Fig. 13 e zeigt. Die beiden Federn 
haben Vorspannung nach verschiedenen Richtungen. Die Vorspannung der 
auf der Typenscheibe schleifenden Feder ist stärker, als die nach der ent- 
gegengesetzten Richtung wirkende der anderen Feder. 



B. Schaltungen. 
1. Betriebsarten. 

Infolge der Anwendung von Typenscheiben ist es möglich, einen ge- 
meinsamen Empfangsapparat für eine große Anzahl Melder, welche in eme 
einzige Telegraphenlinie geschaltet sind, zu benutzen, weil eine Verwechse- 
lung der Melder wegen der Verschiedenheit der einzelnen Melderzeichen 








Fig. 14. 




Fig. 15. 



ausgeschlossen ist. Fig. 14 zeigt eine Reihe einander parallel geschalteter 
Melder (d. h. Typenscheiben und Schleiffedern) in einer Telegraphenlinie, 
bei welcher die Erde als Rückleitung benutzt wird. Selbstverständlich ist 
es ebenso angängig die Melder in Abzweigungen von der Hauptlinie einzu- 
schalten, wie Fig. 15 zeigt. In dieser Weise wurde seiner Zeit die Berliner 



B. Schaltungen. 245 

Feuermeldeanlage geschaltet, welche bis heute noch mit derselben Schaltung 
in Betrieb ist. 

Bei dieser sogenannten Arbeitsstromschaltung ^) ist die ganze Anlage 
in der Buhe stromlos, weil erst bei Umdrehung einer Typenscheibe eine 
Kontaktgabe erfolgen kann. Die Ausgestaltung der Typenscheibe, z. B. für 
das Zeichen — — — — ^ (Strich, Punkt, Punkt, Strich), zeigt Fig. 13 a. 
Die Kontrolle über deraitige Anlagen ist sehr erschwert, da sie nur durch 
öftere periodische Prüfungen bewirkt werden kann. Aber selbst eine eben 
vorgenommene Prüfung gibt noch keine Gewähr für das Funktionieren der 
Anlage, denn sofort hinterher kann eine Störung auftreten, welche erst bei 
der nächsten Prüfung oder infolge des Ausbleibens einer Meldung entdeckt 
wird. Ein einziger Erdschluß bringt durch den entstehenden Dauei*strom 
die ganze Linie außer Funktion. 

Erst durch Anwendung des Ruhesti-ombetriebes ist es möglich, eine 
ständige automatische Kontrolle der Leitungen durchzuführen. Durch Ein- 
schaltung eines Galvanoskopes in die Linie kann jeder Zeit der Isolations- 




Fig. 16. 



zustand der Leitung geprüft werden; ein Leitungsbruch zeigt sich sofort 
durch den Abfall des Schreibhebels am Morseapparat und die dadurch 
bewirkte Einschaltung eines Weckers an. Die Typenscheiben, sowie die 
Kontaktfedem der Melder, können direkt in der Linie liegen, deren Ende 
hinter dem letzten Melder mit Erde verbunden wird (sogenannte Strahlen- 
leitung, Fig. 16). 

Die Anwendung der Erde als Rückleitung bringt jedoch bei dieser 
Schaltung den Nachteil mit sich, daß ein Erdschluß sämtliche in der Leitung 
hinter ihm liegende Melder außer Betrieb setzt. Da das Auftreten eines 
solchen Fehlers oftmals am Galvanoskopausschlag schwer festzustellen ist, 
sogar ein Leitungsbruch unbemerkt bleiben kann, wenn das nach der 
Batterie zu liegende Ende der Leitung an der Bruchstelle mit Erde in Be- 
rührung kommt, schaltet Telegraphenverwalter Weixler in Stuttgart hinter 
dem letzten Melder vor der Erdleitung eine Kontrolluhr ein, durch welche 
alle 2 oder 3 Stunden selbsttätig eine Typenscheibe in Umdrehung versetzt 
wird, die bei normalem Zustand der Leitung das Signal „Probe" in Morse- 
schrift nach der Zentrale gibt. 

Die Nachteile der Strahlenleitung werden durch die Verwendung des 
Ruhestromes in geschlossener Schleifenleitung, wie sie Fig. 17 zeigt, beseitigt. 

Bei dieser Schaltungsart ist die Zentrale frei von Erde; es kann daher 
ein Erdschluß überhaupt keinen Schaden anrichten. Erst ein zweiter in 

1) In bezug auf die in der Telegraphie verwendeten Stromarten wird auf 
Bd. XII, Telegraphie und Telephonie hingewiesen. 



246 II- Feuermelder. 

derselben Schleife auftretender Erdschluß bringt eventuell die zwischen 
beiden Erdschlüssen liegenden Melder außer Betrieb (Nebenschluß). 

Ein Leitungsbruch veranlaßt, selbst wenn die Leitung an der Bruchstelle 
mit Erde in Berührung kommt, den Abfall des Ankers am Morseapparate 
und den Bückgang der Nadel des Gralvanoskopes auf 0, so daß bei An- 
wendung dieser Schaltung eine weitgehende Kontrolle sowohl über den Zustand 
der Leitung, als auch gleichzeitig über denjenigen der Batterien möglich ist. 

Aus diesem Grunde findet die Schleifenleitung mit Buhestrombetrieb in 
neueren Feuertelegraphenanlagen fast ausschließlich Verwendung. 

Für die Übertragung einer Meldung auf die Zentralapparate sind beim 
Ruhestrombetrieb zwei Möglichkeiten gegeben: Beim „deutschen^ Buhestrom 
wirken die bei Umdrehung einer Typenscheibe eintretenden Stromunter- 
brechungen infolge des Abfalls der Elektromagnetanker auf die Empfangs- 
apparate, während beim „amerikanischen" Buhestrom der Ankerabfall bei der 
ersten Stromunterbrechung nur dazu dient, die Empfangsapparate einzu- 
schalten; erst die folgenden Strom Schlüsse beeinflussen durch Anzug der 



^ 




Fig. 17. 



Elektromagnetanker die Empfänger. Die Ausbildung der Zeichen auf den 
Typenscheiben muß daher für beide Betriebsarten verschieden sein, wie Fig. 13 
(b und c) zeigt. Im Gegensatz zur Bezeichnung ist in Deutschland in neuerer 
Zeit mehr der amerikanische Buhestrom in Gebrauch, wähi*end in Amerika 
fast ausschließlich der deutsche Buhestrom Verwendung findet. 

Für Anlagen mit Morseapparaten als Empfängern bietet der amerikanische 
Buhestrom den Vorteil, daß auch das erste von der Typenscheibe abgegebene 
Zeichen richtig auf dem Papiei-streifen erscheint, weil die Auslösung des 
Apparatlaufwerkes bereits durch die Stromunterbrechung vor dem ersten 
Zeichen erfolgt, und daß femer die Pausen zwischen zwei Zeichen beliebig 
lang sein können, während beim deutschen Buhestrom durch den Anfang 
des ersten Zeichens erst die Auslösung des Morseapparates und damit die 
Umdrehung der Papiertransportwalze herbeigeführt werden muß, wodurch 
dieses erste Zeichen mindestens undeutlich wird. Auch dürfen die Pausen 
zwisclien den einzelnen Zeichen nicht zu lang sein, weil sonst das Laufwerk 
wähi'end der Pause wieder aiTetiert wird. Man hat daher in der Ausge- 
staltung der Melderzeichen beim amerikanischen Buhestrom bedeutend größere 
Bewegungsfreiheit. 

2. Schutzeinrichtungen, 
a) Gegen ZeichenTerstümineliiiig bei glelckBeittgem Ablauf zweier Helder. 

Obgleicli die mit Buhestrom betriebenen Anlagen bereits eine aus- 
reichende Betriebssicherheit aufweisen, stellten sich doch im Laufe der 



B. Schaltungen. 347 

Zeit noch einige Übelstände heraus ^ welche störend empfunden wurden. 
Bei gleichzeitigem Ablauf zweier Melder in einer Linie tritt eine gegen- 
seitige Verstümmelung der Zeichen auf dem Empfangsapparat ein. Diese 
Verstümmelung ist bei fast gleichzeitiger Auslösung derartig vollständig, 
daß von den abgegebenen Zeichen beider Melder überhaupt keins mehr 
zu entziffern ist; wird hingegen der zweite Melder ausgelöst, während 
der erste bereits ein Stück abgelaufen ist, so wird von jedem Melder 
wenigstens noch ein richtiges Zeichen einlaufen können und zwar vom ersten 
Melder das erste, vom zweiten Melder das letzte Zeichen. Immerhin bedarf 
es hierbei großer Aufmerksamkeit des Beamten auf der Zentrale, um Irrtümer 
in der Ablesung zu vermeiden. Diesem Übelstande suchte W. Döring, 
Leipzig, bei Strahlenleitungen dadurch abzuhelfen, daß er im Jahre 1880 
einen Melder konstruierte, welcher die Leitung hinter der Typenscheibe 
während des Ablaufes automatisch mit Erde in Verbindung brachte. Bei einer 
ähnlichen, der Firma Sikmens & Halske geschützten Schaltung^) wird die 
hinter dem Melder liegende Leitung jedesmal, wenn die Kontaktgabe über 
Erde erfolgt, unterbrochen. Die in der Linie hinter dem ausgelösten Melder 
liegenden Melder werden daher während der Ablaufszeit des vordersten 
außer Betrieb gesetzt, so daß bei gleichzeitiger Auslösung mehrerer Melder 
stets die Zeichen desjenigen, welcher der Zentrale am nächsten liegt, richtig 
einlaufen, wähi'end die anderen Meldungen ev. verloren gehen. Um auch 
diese noch teilweise zu erhalten, traf Telegrapheninspektor C. Hastedt, 
Hamburg, die Einrichtung, daß die Melder ihre Zeichen entsprechend öfter 
wiederholen, je weiter sie von der Zentrale entfernt liegen. 

Durch Einfügung eines „Haltemagneten" in das Laufwerk eines Feuer- 
melders ergibt sich eine weitere Möglichkeit, bei Strahlen- und Schleifen- 
leitung euie Verstümmelung der Zeichen gleichzeitig benutzter Melder zu 
verhindern. Das Melderwerk läuft nach der Auslösung nur ein wenig an 
und wird durch einen mit dem Anker eines Elektromagneten in Verbindung 
stehenden Hebel wiederum arretiert, bevor die Kontaktfeder in die erste 
Unterbrechung auf der Typenscheibe eingefallen ist. Die Wickelung dieses 
Haltemagneten ist in der Ruhelage durch ein Federpaar kurzgeschlossen und 
wird erst durch das beim Anlaufen des Laufwerkes bewirkte öfhien des 
Kurzschließkontaktes in den Linienstromkreis eingeschaltet. Der Anker des 
Haltemagneten kommt dann zum Anzug und gib*^ dadurch das Laufwerk 
endgültig frei. Um das Ablaufen eines zweiten Melders zu verhüten, solange 
der erste seine Zeichen abgibt, wird bei einer Schaltung von Mix & Genf.st*) 
den Auslösemagneten der hinter dem zuerst benutzten Melder liegenden 
Melderlaufwerke der Linienstrom dadurch abgeschnitten, daß dieser Melder 
automatisch die hinterliegende Leitung unterbricht, während er gleichzeitig für 
seine eigene Zeichenabgabe eine Verbindung über Erde herstellt (s. Fig. 18). 
Ein entfernter liegelider Melder wird also am Ablaufen so lange gehindert, 
bis am ei*sten die Leitung nach Ablauf des Werkes wieder geschlossen wird, 
weil dann der Elektromagnet des zweiten Melders Strom erhält und somit 
dessen Werk freigeben kann. Es würden daher die Zeichen beider, ev. auch 
mehrerer Melder unverstümmelt hintereinander einlaufen. Wird jedoch ein 
zweiter, vor dem erstbenutzten liegender Melder gezogen, so läuft er, wie 

1) D.R.P. 176 109. 

2) D.R.P. 141 390. 



248 



II. l<euerinelder. 



leicht ersichtlich ist, sofort ab; es wird dadurch der Eingang der Meldung 
des erstausgelösten unmöglich gemacht; es kommen nur noch die Zeichen dieses 
später benutzten Melders ein. Überhaupt zeigt diese Schaltung wegen der 
Verwendung der Erdrückleitung noch alle Nachteile der Strahlenleitung, da 
ein Erdschluß vor dem ersten Melder die ganze Anlage außer Betrieb 
setzen kann. 

Bei einer anderen Ausführungsart vermeiden Mix & Genest^) die Be- 
nutzung der Erdrückleitung und die Unterbrechung der Linie dadurch, daß 
der Auslöseanker nur bei Dauerstrom zum Anzug kommt. Benutzt wird zu 




^ü 




Fig. 18. 




Fig. 19. 

diesem Zweck die Trägheit einer Scheibe oder Walze von großem (Jewicht. 
Diese Walze ist mit der Drehachse des Auslöseankers durch Zwischeoräder 
verbunden. Bei kurzen Stromstößen findet infolge der Trägheit der Walze 
ein Anzug des Ankers nicht statt. Erst der nach Beendigung der Zeichen- 
abgabe des ersten Melders wieder eintretende Dauerstrom ermöglicht es dem 
Anker, eine Bewegung auszuführen. 

Bei einer der Fu^ma Siemens & Halske geschützten Einrichtung*) erhält 
der Anker des Haltemagneten einen Verzögerungsmechanismus (Fig. 19), der 
dem Anker zwar einen sofortigen, aber nur langsamen Anzug bei Strom- 
schluß, jedoch schnellen Rückfall bei Stromunterbrechung gestattet, so daß 
bei den verhältnismäßig kurzen Stromstößen, welclie bei Abgabe der Zeichen 



1) D.P.R. 152 435. 

2) D.R.P. 143543. 



B. Schaltungen. 



249 



eines Melders die Linie durchlaufen, ein vollständiges Anziehen des Ankers 
und damit die Freigabe des Laufwerkes nicht stattfinden kann. 

Um bei mehreren ausgelösten Meldern einer Linie das Einlaufen aller 
dieser Meldungen nacheinander zu sichern, versieht neuerdings Kbnnedy- 
New York diesen soeben beschriebenen Yerzögerungsmechanismus noch mit 
einer Drehscheibe mit Löchern an der Peripherie, in welche an beliebiger 
Stelle ein Stift eingesetzt werden kann.*) Dieser Stift wirkt, wie Fig. 20 
zeigt, auf den Kurzschließkontakt eines zweiten Elektromagneten, dessen 
Anker erst beim Anzug die endgültige Auslösung des Laufwerkes bewirkt. 
Da die Stifte der in einer Linie liegenden Melder jedesmal an anderer Stelle. 




Fig. 20. 




Fig. 21. 

der Drehscheibe eingesetzt sind, wird, selbst bei gleichzeitigem Anzug der 
mit Verzögerungsmechanismus versehenen Anker aller Melder, derjenige Melder 
als erster ablaufen, dessen Stift zuerst den Kurzschließkontakt des zugehörigen 
Auslösemagnets öffnet. Für den praktischen Betrieb dürfte sich diese Ein- 
richtung trotz ihrer scheinbaren Vorteile nicht eignen. 

Mit Rücksicht darauf, daß die Melderlaufwerke durch den Einbau 
eines Verzögerungsmechanismus viel zu empfindlich werden, verbesserten 
SiüacENS & Halske ihre Einrichtung dadurch, daß nur ein Verzögerungs- 
mechanismus für jede Linie auf der Wache selbst Verwendung findet (Zentral- 
verzögerungsmechanismus) , während die Anker der Haltemagnete in den 
Meldern direkt beim Anzug die Auslösung der Laufwerke bewirken.*) Bei 
Benutzung des ersten Melders findet die Auslösung des Laufwerkes durcli 



1) Ü.8.A. Patent 821 504. 

2) D.R,P. 163 548. 



250 



II. Feuermelder. 



den Anker des Haltemagneten sofort statt (Fig. 21). Infolge der ein- 
tretenden ersten Stromunterbrechung fällt der Anker des Elektromagneten 
am Zentralverzögerungsmechanismus ab, öffnet dadurch einen Kurzscbließ- 
kontakt und schaltet einen entsprechend hohen Widerstand in die Linie ein, 
welcher die Stromstärke etwa auf die Hälfte herabdrückt. Der Auslöseanker 
eines zweiten Melders kann nunmehr nicht in Tätigkeit treten, weil diese 
geringe Stromstärke nicht zum Anzug des Ankers hinreicht. Erst wenn nach 
Beendigung der Zeichenabgabe des ersten Melders der Zentralverzögerungs- 
mechanismus infolge des wieder eintretenden Dauerstromes den Widerstand 
aus der Linie ausgeschaltet hat, kann die Auslösung des zweiten Melders 
erfolgen. 

Während bei den vorbeschriebenen Verwendungen des Haltemagneten 
die ausgelösten Laufwerke so lange arretiert gehalten werden, bis die Leitung 
wieder in den normalen Ruhezustand gebracht worden ist, verhindert die 
Gamewell Co. bei denjenigen ihrer Meldertypen, deren Auslösevorrichtung 
erst nach Öffnen der Tür zugänglich wird, die Auslösung eines Melders 
gänzlich, sobald bereits Signale auf der Linie gegeben werden (Fig. 22, 
23, 24) ^). Der Auslösehebel 6 des Melders (Fig. 23), welcher nach erfolgter 







Fig. 22. 



Fig. 23. 



Fig. 24. 



Öffnung der vorderen Tür heruntergedrückt wird, wirkt nicht unmittelbar 
auf den Arretierhebel 7 des Laufwerkes, sondern nur durch Vermittelung 
einer Scheibe 4, welche auf einem mit dem Anker 2 des Elektromagnet- 
sysiems 1 fest verbundenen Stift verschiebbar angebracht ist. Wenn sich 
der Anker 2 in Anzugstellung befindet (Fig. 23), kann der Auslösehebel 6 
diese Scheibe 4 hochdrücken, welche dann ihrerseits den Arretierhebel 7 an- 
hebt und dadurch das Laufwerk freigibt. Bei Abfallstellung des Ankers 2 
jedoch (Fig. 22) kommt die Scheibe 4 vollständig aus dem Bereich des Aus- 
lösehebels 7; es kann dann die Auslösung des Laufwerkes überhaupt nicht 
erfolgen, da sel1)st bei dauerndem Stromschluß der abgefallene Anker 2 in- 
folge seiner weiten Entfernung von den Magnetkernen 1 nicht wieder ange- 
zogen wird. Durch einen mit der Meldertür in Verbindung stehenden Stift 5 
wird der Anker 2 beim Schließen der Tür mittels der Feder 3 in den 
Wirkungsbereich seines Elektromagneten zurückgeführt. Sobald bei einer 
Feuermeldung der infolge des Vorspringens des Stiftes 5 beim öffnen der 
Tür freigegebene Anker 2 dadurch in Anzugstellung bleibt, daß bis zum 
Augenblick der Abwärtsbewegung des Auslösehebels 6 durch die meldende 
Person eine Stromunterbrechung infolge Ablaufs eines anderen Melders nicht 
eintritt, kann, wie oben beschrieben, die Auslösung des Laufwerkes und 
damit die Weitergabe der Meldung nach der Zentralstation bewirkt werden. 
Bei abgefallenem Anker ist jedoch die Abgabe der gewünschten Meldung 



1) U.S.A. Patent 447074. 



B. Schaltungen. 251 

überhaupt nicht möglich; es kann daher die bereits einlaufende Meldung 
eines vorher gezogenen Melders nicht gestört werden. Erst nach Stillstand 
des ersten Melderwerkes würde der Versuch eine Meldung abzugeben, 
erfolgreich sein, ein Vorgang , dessen Kenntnis wohl Polizeibeamten und 
anderen genügend instruierten Personen, jedoch nicht dem Publikum zuge- 
mutet werden dürfte. Die Inhaber der Schlüssel zu diesen Meldern müssen 
daher mit der Bedienung des Melders so vertraut gemacht werden, daß sie 
aus den Glockenschlägen eines im Melder eingebauten Einschlagweckers, 
welcher ebenso wie der Elektromagnet und die Kontaktvorrichtung erst beim 
öffnen der Meldertür in den Linienstromkreis eingeschaltet wird, abzuhören 
vermögen, ob ein anderer Melder bereits seine Zeichen gibt. Sie können daher 
den richtigen Augenblick für die Abgabe ihrer Meldung abwarten und sich 
dann auch infolge der Glockenschläge von der tatsächlich erfolgten Weiter- 
gabe ihrer eigenen Meldung überzeugen. Die beschriebene Einrichtung kann 
ausschließlich für Meldertypen benutzt werden, deren Auslösemechanismus 
erst nach erfolgtem öffnen der Tür zugänglich wird ; derartige Melder finden 
jedoch, wie bereits an anderer Stelle erwähnt wurde, in Deutschland nui* 
noch ausnahmsweise Verwendung. 

Während bei den vorbeschriebenen Meldern das Laufwerk eines be- 
nutzten Melders arretiert gehalten bleibt, wenn ein vorher ausgelöster Melder 
seine Zeichen über die Linie sendet, läuft bei einer anderen Meldertype der 
Gajcewell Co. ^) das durch Herunterdrücken des Auslösehebels freigegebene 
Laufwerk ohne Hemmung sofort ab. Hierbei kann die Laufzeit derartig 
gewählt werden, daß die Typenscheibe bis zum erfolgten Stillstand des 
Werkes 16 Umdrehungen macht. Da in der Regel verlangt wird, daß jede 
Meldimg aus einer viermaligen Abgabe der Meldemummer bestehen soll, 
könnte ein solcher Melder also 4 vollständige Meldungen hintereinander be- 
wirken; durch Begrenzung einer Meldung auf eine zweimalige Abgabe der 
Meldemummer würde die Möglichkeit vorliegen, die Meldung achtmal hinter- 
einander abzusenden. Die Notwendigkeit für eine derartige mehrmalige 
Wiederholung in der Abgabe einer Meldung ergab sich aus dem Bestreben 
der Gamewell Co., Melder zu schaffen, von denen bis 4, bei 32-maliger Um- 
drehung der Typensclieibe sogar bis 8 Melder absolut gleichzeitig benutzt 
werden können. 

Wie aus Fig. 25a ersichtlich ist, wird das Rad / durch das Herunter- 
drücken des Auslösehebels 2 bei der Benutzung eines Melders freigegeben; 
das Laufwerk läuft dann unter Drehung der Typenscheibe S ohne Hemmung 
ab. Die Typenscheibe S dient nicht unmittelbar zur Kontaktgabe, sondern 
wirkt erst mittels eines Zwischenhebels 4 auf die beiden Stromschlußfedem 5 
und 6'. Bei Abwärtsbewegimg des Auslösehebels 2 wird der Kontakt zwischen 
den beiden Kurzschließfedem 7 und H unterbrochen, wodurch sowohl die 
beiden Stromschlußfedern o und 6^ wie auch der ,,Kontrollmagnet" f> in 
den Linienstromkreis eingeschaltet werden (Fig. 25 b). Fließt daher bei Aus- 
lösung des Melders dauernder Strom durch die Linie, so bleibt der Magnet- 
anker lOy dessen Ankerhebel 77 in der Ruhelage durch den Auslösehebel 2 
in dem Wirkungsbereich des Elektromagneten .*> gehalten wird, in der ange- 
zogenen Lage. 



1) Genannt: Perfect non-interfering successive fire alarm signal box. U.S.A. 
Patent 660690. 



252 



IL Feuermelder. 



Infolge der Drehung des Rades 1 wird der bisher durch den Stift 12 
hochgehaltene Zwischenhehel 4 in dem Augenblick frei, wo die Typen- 
scheibe 3 sich 80 weit gedreht hat, daß die Nase 13 in den Ausschnitt hinter 
dem ersten Zahn der Typenscheibe 3 einfallen kann (Fig. 25 b), Hierdurch 
wird gleichzeitig durch öffnen des Kontaktes zwischen den beiden Strom- 
schlußfedem 5 und 6 die erste Stromunterbrechung in der Linie hervor- 
gerufen, welche ihrerseits den Abfall des Ankers 10 bewirkt. Dieser Anker 
wird jedoch im Wirkungsbereich des Elektromagneten gehalten, weil 
der am Ankerhebel // befindliche Stift 14 gegen die Stirnfläche des Zwischen- 
hebels 4 stößt. Beim nunmehr folgenden Anheben des Zwischenhebels durch 
den nächsten Zahn der Typenscheibe (Fig. 25 c) kommt der Anker 10 wieder 






Fig. 26. 



zum Anzug, da der Kontakt zwischen den Stromschlußfedem 5 und 6* bereits 
hergestellt wird, bevor der Stift 14 von der Stirnfläche des Zwischenhebels 
abgleiten kann. Beim Eintritt der nächsten Stromunterbrechung hat sich der 
Zwischenhebel bereits gesenkt, bevor der Elektromagnet .9 stromlos wird, 
so daß der Anker 10 wiederum infolge Anschlagens des Stiftes 14 gegen den 
Zwischenhebel nicht zum gänzlichen Abfall kommt. Diese Vorgänge wieder- 
holen sich, bis nach viermaliger Umdrehung der Typenscheibe eine voll- 
ständige Meldung abgegeben worden ist. Alsdann kommt der Melder zur Ruhe. 
Ist jedoch bei Öffnung der Kurzschließfedeni 7 und S bereits eine durch 
einen anderen Melder hervorgerufene Stromunterbrechung in der Linie, oder 
tritt eine solche gleich hinterher ein, so fällt der Anker U) ab, und der Stift 14 
legt sich unter den Zwischenhebel 4 (Fig. 25 d). Infolgedessen kaim der 
Zwischenhebel überliaupt nicht mehr von der Typenscheibe beeinflußt werden, 



B. Schaltungen. 258 

also auch keine Stromunterbrechung und somit keine Störung einer anderen 
Meldung verursachen. Erst nach beendeter viermaliger Umdrehung der Typen- 
scheibe wird der Anker 10 wieder in den Wirkungsbereich seines Elektro- 
magneten 9 zurückgeführt und der Zwiscbenhebel 4 freigegeben. Da der 
andere Melder inzwischen seine Meldung beendet hat, kann nunmehr der 
zweite Melder seine Meldung, wie vorher beschrieben, von vom beginnen. 

Sind hingegen mehrere Melder gleichzeitig ausgelöst worden, z. B. die 
Melder Nr. 41, 51, 52, so werden die drei Anker beim Anlauf der Laufwerke 
angezogen bleiben; die drei Zwischenhebel fallen daher ab und bewirken 
gleichzeitig Unterbrechungen und Schließungen des Stromes bis zu dem 
Augenblick, wo die Kontakteinrichtung des Melders Nr. 41 die erste längere 
Unterbrechung nach dem vierten Zahn der Typenscheibe verursacht. ^) Da 
nunmehr während des Hebens der zugehörigen Zwischenhebel durch den 
fünften Zahn der Typenscheiben 51 und 52 kein Strom durch die Linie fließt, 
weil die Stromschlußfedeni 5 und fi des Melders Nr. 41 geöffnet bleiben, 
können die Anker der beiden anderen Melder nicht wieder zum Anzug 
kommen. Infolgedessen werden die Zwischenhebel dieser beiden Melder 
durch die Stifte i4 arretiert (Fig. 25 d); nur der Melder Nr. 41 gibt jetzt 
seine Meldung weiter. Es folgt daraus, daß die Meldungen mehrerer gleich- 
zeitig benutzten Melder hintereinander einlaufen, wobei die Reihenfolge ab- 
hängig ist von dem Eintritt der längeren Pause zwischen den Ziffern bzw. 
nach der Zahl. Werden z. B. die Melder Nr. 12, 24, 65, 131 gleichzeitig 
benutzt, so laufen ihre Meldungen in folgender Reihenfolge ein: 12, 131, 
24, 65. Es findet also ein selbsttätiges Einreihen der einzelnen Melder 
untereinander statt, in dem angezogenen Beispiel zuerst zwischen den Meldern 
Nr. 12, 24, 65, 131, dann zwischen den übrigbleibenden Nr. 24, 65, 131, 
zuletzt zwischen 24, 65. 

Bei stärkeren Differenzen in den Abiaufzeiten der einzelnen Melderwerke 
würde sich diese Reihenfolge jedoch verschieben, desgleichen, sobald Melder- 
werke ausgelöst werden, während andere sich bereits im Ablaufen befinden. 

Ist die Anzahl gleichzeitig benutzter Melder größer wie die Anzahl der 
Meldungen, welche der einzelne Melder abgeben kann, so laufen die nach 
erfolgter Einreihung übrigbleibenden Melderwerke naturgemäß wirkungs- 
los ab. 

Wenngleich diese Einrichtung äußerst sinnreich ausgearbeitet ist, muß 
doch bedacht werden, daß für die in der Praxis immerhin seltenen Fälle 
der gleichzeitigen Benutzung mehrerer Melder ein komplizierter Mechanismus 
geschaffen worden ist. 



b) Schntzeinrichtnngeii 'gegen Betriebsstörungen durch Leitungsbrnch. 

Durch die vorbeschiiebenen Einrichtungen kann nur dem Übelstande 
begegnet werden, daß durch gleichzeitig ausgelöste Melder eine Verstümme- 
lung der einzelnen Signale stattfindet. 

Als ein weiterer Übelstand jedoch wird es besonders in Anlagen mit 
Freileitungen, bei denen durch Stürme, starke Schneefalle oder dergleichen 
häufiger Drahtbrüche vorkommen, empfunden, daß die Melderschleife während 
der Dauer eines Drahtbruches außer Betrieb ist. Um einen Drahtbruch bis 



1) Die Melder arbeiten mit deutschem Ruhestrom. 



U. Feuermelder. 

zur endgültigen Wiederherstellung der Leitung unschädlich zu machen, 
sind in den Meldern Stöpselvorrichtungen angebracht, welche es ermöglichen, 
die beiden Melder, zwischen denen die Bruchstelle liegt, mit Erde in Ver- 
bindung zu bringen, um dem Linienstrom 
zwischen den beiden Meldern einen neuen 
Weg über Erde zu schaffen. 

Diese Stöpselvorrichtungen werden noch 
mit Spitzenschrauben versehen, so daß sie 
gleichzeitig als Blitzableiter dienen, wie 
Fig. 26 zeigt. Aber auch die oft nur kurze 
Zeit, welche gebraucht wird, um die Bruch- 
stelle zu finden und sie mittels der Erdver- 
bindungen zu überbrücken, wie Fig. 27 zeigt, kann durch Einrichtungen 
gespart werden, welche auch ohne Überbrückung der Bruchstelle das richtige 





Fig. 27. 

Einlaufen von Meldungen gestatten. Auf einfachste Weise wird dies dadurch 
erreicht, daß die im normalen Zustande unter Ruhestrom stehende Schleifen- 
leitung bei Leitungsbruch in zwei Strahlenleitungen mit Arbeitsstrombetrieb 
und Erde als Rückleitung geteilt wird. Bei einer derartigen Schaltung 
müssen jedoch die Melder ihre Zeichen auch über Erde abgeben können ; es 
muß also dafür gesorgt werden, daß während der Ablauf zeit des Melders 
die Typenscheibe Verbindung mit Erde erhält. Eine entsprechende Schaltung 
wurde der Firma Geoos & Grap im Jahre 1892 patentiert.^) Fig. 28 zeigt 
diese Schaltung, bei der jede Schleife zwei Morseapparate als Empfänger 
erhält. Die Batterie, welche zwischen beiden Morseapparaten liegt, ist in 
der Mitte dauernd geerdet, so daß bei Leitungsbruch zwei Strahlenleitungen 
mit je einem Empfangsapparat und der Hälfte der Batterie entstehen. Der 
Feuermelder erhält zwei Kontaktfedem und eine Typenscheibe, welche nur 
zur Hälfte mit Zeichen versehen ist. Bei Auslösung des Melders wird die 
Typenscheibe während der Laufzeit mit Erde verbunden. Bei normaler 
Schleifenleitung wird diese Erdverbindung insofern in Wirksamkeit treten. 



1) D.RP. 69 236. 



B. Schaltangen. 



255 



alB sie zwei parallele Stromkreise herstellt, von denen jedesmal nur einer 
dnrch die Kontaktgabe der Typenscheibe beeinflußt wird. Es nimmt also 
zuerst nur der eine Morseapparat die Zeichen auf, dann der andere. 

Bei einem Leitungsbruch fällt je nach der Lage der Bruchstelle zu dem 
ausgelösten Melder der eine dieser beiden geschlossenen Stromkreise foit, 
so daß die Abgabe der Hälfte der Melderzeichen auf einem der beiden 
Morseapparate über den nicht unterbrochenen Leitungszweig möglich bleibt. 

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei gleichzeitiger Auslösung zweier 
Melder der eine auf den anderen dieselbe Wirkung ausüben wird wie ein 
Leitungsbruch. Es wird also von jedem Melder auf einem Morseapparat, und 
zwar auf dem ihm in der Leitung zunächstliegenden, die Hälfte der Zeichen 
unverstümmelt einlaufen. Bei beliebig vielen gleichzeitig ausgelösten Meldeni 
werden die Zeichen der beiden in der Leitung der Zentrale am nächsten 
gelegenen Melder unverstümmelt aufgezeichnet, während die anderen Meldungen 
eventuell verloren gehen. 

Durch Änderung der Kontakteinrichtung im Melder wird es möglich 
die Zeichen nicht nur zur Hälfte, sondern vollständig und zwar auf beiden 




Fig. 28. 



Morseapparaten gleichzeitig zu erhalten, indem die Kontakteinrichtung der- 
artig geändert wird, daß die Erdverbindung während des Ablaufs des 
Melders nicht dauernd bestehen bleibt, sondern den Stromschlüssen und 
"Unterbrechungen des Linienstromes entsprechend ein- bzw. ausgeschaltet 
wird ; es werden also Stromschlüsse und Unterbrechungen gleichzeitig sowohl 
über Linie wie über Erde gegeben, wodurch das Festhalten des einen 
Morseapparates infolge dauernder Erdung der Linie, wie in Fig. 28, ver- 
mieden wird. Bei Leitungsbruch erscheinen somit auf einem Morseapparat 
ebenfalls sämtliche Zeichen eines Melders. Die Kontaktgabe selbst erfolgt 
bei den Ausführungen von Si£M£ns & Halske — für Laufwerke mit mehr- 
maliger Umdrehung der Typenscheibe bei einer Meldung — durch eine an 
der Linienkontaktfeder befestigte zweite Feder über einen festen Kontakt- 
bock, welcher mittels eines erst bei Anlauf des Werkes in Wirksamkeit 
tretenden Schalters Verbindung mit der Erdleitung erhält. (Siehe Fig. 29 
links.) Bei Meldern mit einmaligem Umlauf der Typenscheibe ist diese 
dauernd geerdet, trägt jedoch ein Isolierstück, auf welchem in der Ruhelage 
die Kontaktfeder steht (siehe Fig. 29 rechts). Bei der Ausführung von Mix 
& Genest ^) ist ebenfalls die Typenscheibe dauernd an Erde gelegt ; zur 
Verbindung der Kontaktfedem in der Ruhelage ist auf der Scheibe ein 



1) D.R.P. 143 752. 



256 



II. Feuermelder. 



isoliertes Metallstück aufgesetzt (vgl. Fig. 84). Unter Verzichtleistimg auf 
die Möglichkeit die Zeichen zweier gleichzeitig ausgelöster Melder unver- 
stümmelt zu erhalten, hat Telegrapheninspektor C. Hastedt in Hamburg eine 




Fig. 29. 

Schaltung (Fig. 30) in Anwendung gebracht,^) bei welcher die Linienbatterie 
zwischen den geteilten Spulen eines Morseapparates liegt, während ein zweiter 

Morseapparat für Arbeitsstrombetrieb mit einer 
geeigneten Batterie in die mit dem einen Pol 
der Linienbatterie verbundene Erdleitung ge- 
schaltet ist. Bei ungestörter Leitung, sowie bei 
Leitungsbruch, geben beide Empfänger die 
Melderzeichen wieder. Ist jedoch, z. B. infolge 
von Drahtverschlingung, ein Melder der Linie 
kurzgeschlossen, so kommen im Gegensatz zu der 
vorbeschriebenen Schaltung die Zeichen noch auf 
dem Arbeitsstromempfänger ein, wodurch diese 
Schaltungsart für Anlagen mit vielen und langen 
Parallelführungen von blanker Freileitung wert- 
voll ist. 

Zuletzt sei noch eine Schaltung der Firma 
Siemens & Halske erwähnt, bei welcher die Vor- 
teile der Sicherheitsschaltung gegen Leitungs- 
bruch und diejenigen der Anwendung eines 
Haltemagneten im Melder nach Schaltung Fig. 31 
gemeinsam benutzt worden sind.^) Die Wicke- 
lung des Haltemagneten ist in zwei Hälften ge- 
teilt, zwischen denen die Kontaktfedem liegen, 
welche bei Ablauf des Werkes über die Typen- 
scheibe Erdverbindung erhalten. Bei Leitungs- 
bruch erfolgt die Auslösung des Melders durch 




MiMif 



Fig. 30. 



1) D.R.P. 159 520. 

2) D.R.P. 173 691. 



III. Die Benutzung des Fernsprechers in der Feuertelegraphie. 



257 



Stromschluß über Erde und die eine Hälfte der Elektromagnetwickelung. 
Damit eine sichere Auslösung mit der halben Wickelung stattfindet, wird 
bei Leitungsbruch eine Zusatzbatterie in die Erdleitung der Zentrale ein- 
gefügt , welche die Wirkung der Linienbatterie verstärkt. Da bei dieser 
Schaltung infolge des Haltemagneten die Zeichen zweier gleichzeitig aus- 




2^=^ 



Fig. 31. 

gelöster Melder im normalen Betriebe hintereinander einlaufen, ist nur ein 
Empfangsapparat für jede Schleife vorgesehen ; erst bei Leitungsbruch findet 
die Einschaltung eines Reserveapparates mit eigener Batterie statt , welcher 
daher für mehrere Schleifen als gemeinschaftlicher Reserveapparat bereit 
stehen kann. (Der Zentralverzögerungsmechanismus ist in Fig. 31 fortgelassen.) 



in. Die Benntzimg des Fernsprechers In der 
Feuertelegraphie. 

Die ausgedehnte Verwendung des Femsprechers im allgemeinen Verkehr 
hat vielfach zu Versuchen verleitet, die öffentlichen Feuermelder durch 
Schaffung von Feuermeldestellen, welche nur mit Femsprechapparaten aus- 
gerüstet sind, gänzlich zu vermeiden. Es stellen sich jedoch — selbst 
wenn für diesen Zweck von der Reichspost unabhängige, städtische Telephon- 
anlagen mit eigenen Leitungen geschaffen werden — viele schwerwiegende 
Mißstände bei der ausschließlichen Benutzung des Fernsprechers für Feuer- 

Handb. d. Klektroteclmik. xr, 8. 17 



258 



III. Die Benutzung des Fernsprechers in der Feaertelegraphie. 



meldimgen heraus, welche früher oder später doch die Einführung von 
Str&ßenmeldem, die automatisch ihren Standort angeben, notwendig machen. 
Eliherseits darf nicht übersehen werden, daß nicht jedermann mit einem Fem- 
sprecher umzugehen versteht, andererseits ist die Verständigung mit Personen, 
welche si(^ bei Abgabe einer Feuermeldung stets in Aufregung befinden, 
sehr schwierig; ähnlich klingende Ortsbezeichnungen rufen oftmals Ver- 
wechselungen hervor, welche schwere Folgen nach sich ziehen können. In 
Anlagen mit Freileitung ist die Benutzung eines Femsprechers bei Gewitter 
mit Gefahr verbimden, so daß die Telephonanlage während eines Gewitters 
meistens gänzlich abgestellt wird, trotzdem gerade dann Feuer, welche 
infolge von Blitzschlägen entstehen, nicht selten sind. Femer steht ein 
Telephonapparat nicht ständig unter Kontrolle und versagt daher oftmals 
gerade im Notfalle; die meist in den Häusern untergebrachten Telephon- 
stellen sind vor allem des Nachts schwer zugänglich, wodurch Zeitverluste 
unvermeidlich sind. Allen diesen Übelständen wird durch Verwendung 
von öffentlichen Feuermeldern, welche jederzeit zugänglich sind und an die 
Intelligenz der meldenden Person keine besonderen Anforderungen stellen, 

voi^ebeugt. Soll dem Publikum 
hingegen die Möglichkeit geboten 
werden, nach erfolgter Abgabe der 
Feuermeldung mittels des Feuer- 
melders noch außerdem auf tele- 
phonischem Wege der Feuerwehr 
die Art des betreffenden Brandes 
mitzuteilen, so kann in den 
Feuermeldern hinter einer zweiten 
Tür eine geeignete Telephonein- 
richtung untergebracht werden 
(Fig. 32). Diese Tür öffnet sich 
entweder selbsttätig, nachdem das 
Melderlaufwerk ausgelöst worden 
ist, oder wird von einem herbei- 




Fig. 32. 



gerufenen Polizeibeamten aufge- 
schlossen. Häufig werden die Schlüssel für die Telephontür unter Bei- 
gabe genauer Bedienungsvorschriften in mehreren dem Melder benach- 
barten Häusern verteilt; nach Benutzung können diese Schlüssel nur durch 
Beamte der Feuerwehr wieder aus den Schlössern entfernt werden. Da aus 
der Nummer des Schlüssels der Inhaber desselben festgestellt werden kann, 
ißt mißbräuchlicher Benutzung vorgebeugt. Mit dem Einbau von Telephon- 
stationen in die Feuermelder ist femer der nicht *zu unterschätzende Vorteil 
verbunden, die Anlage gleichzeitig auch für Unfallmeldungen nutzbar zu 
machen und dadurch den Wert der Anlage für das Publikum bedeutend zu 
erhöhen. Erleichtert wird die Einbringung von Telephonen in die Melder 
durch den Wegfall der Mikrophonbatterie infolge der heute fast ausschließ- 
lich üblichen Verwendung der Linienbatterie als Sprechbatterie (Zentral- 
Mikrophonbatterie). Mikrophon und Telephon liegen dabei in Hintereinander- 
schaltung und werden erst beim öffnen der Tür durch einen Umschalter in 
die Melderlinie eingeschaltet (Fig. 33 links). Es ist selbstverständlich, daß 
infolge des Telephonierens auf den Feuermeldelinien die Zentralapparace eine 
Beeinflussung, durch welche das richtige Einlaufen von Feuermeldungen 



IIL Die Benutzimg des Fernsprechers in 4er Fevertelegn^hie. 



259 



wälp-end der Daaer des Gespräches irgendwie gestört werden könnte, nicht 
erfahren dürfen. Zu beachten ist daher, daß die Telephone nicht zu hohen 
Widerstand haben dürfen, damit der Gresamtwiderstand der Schleife nicht be- 
deutend erhöht wird. Eine Magnetwickelung des Telephons von ca. 35 Ohm 
Widerstand ermöglicht bereits eine vorzügliche Verständigung, da die Linien- 
stromstärke in modernen Feuermeldeanlagen wenigstens 30 Milliampere be- 




Fig. 33. 

trägt. In der Zentralstation wird oft nur e i n Femsprechapparat aufgestellt, 
welcher durch Vermittelung eines Linienwählers in die einzelnen Melder- 
schleifen eingeschaltet werden kann. Eine Drucktaste 
im Melder] gestattet den Anruf; der Zentralstation; je- 
doch kann dieser Anruf auch bereits durch das öffnen 
der Telephontür selbsttätig bewirkt werden. 

Besonders weitgehende Verwendung findet der Fern- 
sprecher als Nebenapparat für den internen Gebrauch bei 
der Feuerwehr selbst, umsoijiebr, als es sich hier stets 
nur um eine beschränkte Anzahl von Personen handelt, 
welche gründlich mit der Bedienung der Telephone ver- 
traut gemacht werden können. An die Stelle der stationären 
Telephone in den Meldern können kleine tragbare Fem- 
sprechstationen (Fig. 34) treten, welche ebenfalls nur aus 
Telephon und Mikrophon bestehen und mit Hilfe eines 
Stöpsels — durch Einführung in eine im Melder vorge- 
sehene Einschaltklinke — in den Linienstromkreis einge- 
schaltet werden (Fig. 33 rechts). Um Anruftasten zu 
ersparen, bilden Siemens & Halske den Stöpsel derartig 
ans, daß bereits beim Einstecken desselben in die Klinke 
die zum Anruf nötige kurze Stromunterbrechung hervorgerufen wird. Die 
bequeme Mitführung der Taschenfemsprecher erleichtert den Feuerwehr- 
beamten die periodischen Prüfungen der Melder und gestattet femer bei 
Feuer eine dauernde Verbindung zwischen der Zentralstation und der Brand* 
Stätte zur Übermittelung von Kommandos, zur Herbeirufung von Ärzten, 

17* 




Fig. 34. 



260 



III. Die Beniit 




Melder ist 
und im Iv 



dalier ' 
schalt« ; 

zur Ki<: 
Hals Kl 
zum Ai 



IV. LeitungskoDtroUe and Blitzschutz. 



263 



ist unzweckmäßig; weil das Meßinstrument dann bei einem Erdschluß nur 
die Stromdifferenz der beiden von jeder Batteriehälfte ausgehenden Erd* 
ströme anzeigen würde, welche in entgegengesetzter Richtung durch das 
Instrument fließen. Es kann hierbei vorkommen, daß sogar ein direkter Erd- 
schluß überhaupt nicht angezeigt wird, falls die Widerstände der beiden von 
dem Erdschluß zur Zentrale ftthrenden Leitungsabschnitte ungefähr gleich sind. 
Um zur Aufsuchung eines durch die oben beschriebene Erdschlußanzeige«* 
Vorrichtung entdeckten Erdschlusses die öi*tliche Lage desselben von der 
Zentralstation aus annähernd 
festzustellen , wird häufig 
eine an der Schalttafel 
montierte Widerstandsmeß- 
einrichtung, bestehend aus 
einer WHEATSTONEschen 
Brücke in besonderer Aus- 
fühnmg und einem emp- 
findlichen Galvanometer, mit 
den entsprechenden Schalt- 
vorrichtungen vorgesehen. 
Fig. 39 zeigt eine Schalttafel 
für 8 Linien mit sämtlichen 
vorgenannten Kontrollein- 
richtungen. ^) Eine größere 
Schalttafel ist auf Tafel III 
abgebildet. 

Zum Schutz gegen Blitz- 
schläge und Übergang von 
Starkstrom in die Leitung 
müssen bei oberirdischer 
Leitungsfülirung sehr weit- 
gehende Schutzmaßregeln 
getroffen werden. Zu die- 
sem Zwecke in die Melder 

Schmelzsicherungen zu 
schalten, ist nicht ange- 
bracht, da infolge eines 
Blitzschlages oft viele Siche- 
rungen auf einmal durch- 
brennen, wodurch mehrere 
Melder, eventuell sogar die Fig. 39. 

ganze Schleife — selbst bei 
Anwendung von Sicherheits- 
schaltung gegen Leitungsbruch — außer Betrieb gesetzt werden. Man begnügt 
sich daher mit der Anwendung eines Spitzenblitzableiters im Melder, wie ihn 
Fig. 26 zeigt, und schließt alle empfindlichen Nebenappai-ate, wie Galvano- 
skope oder Wecker in der Ruhelage kurz. Auf der Empfangsstelle wui'den 
fT^iv.^^ -1«-^ qgHüiii4i» im Stromkreis liegenden Morseapparate und Meßinsti-u- 

^-en Plattenblitzableiter geschützt. Da diese jedoch 
^- Halske für die ~ '^eanlage der Stadt Wilmers 




264 



V. Leitangfianlage. 



nicht bei Berührungen der Schleifenleitungen mit Starkstrom führenden 
Drähten genügen, werden neuerdings die hochempfindlichen Yakuumblitz- 
ableiter verwendet, welche bereits bei Spannungen bis herunter zu 300 Volt 
in Wirksamkeit treten und daher auch viel schwächere atmosphärische Ent* 
ladungen, als dies bei einem Plattenblitzableiter möglich ist, zur Erde ab- 
leiten. Beim Übergang von Starkstrom muß zur Beseitigtmg der Grefahr eine 
vollständige Stromunterbrechung vor den zu schützenden Teilen durch Vor- 
schaltung einer Abschmelzsicherung bewirkt werden. Diese sogenannte 
Grobsicherung wird entsprechend der in Betracht kommenden Spannung des 
Starkstromes so bemessen, daß bei Berührung mit Starkstrom etwa in der 



Vacuum-Oiitzableiter 



Grobsicherung 



Ertfschiene 



,ry,^y^ 




Pig. 40. 



Mitte der Schleifenleitung trotz des Leitungswiderstandes von der Berührungs- 
stelle bis zur Zentrale noch ein sicheres Durchbrennen ohne Lichtbogen- 
bildung stattfinden kann. 

[Zum Schutz gegen geringere Ströme, welche durch Überbrückung ver- 
schiedener Leitungen mit schlechter Isolation oder durch zufälliges Kurz- 
schließen eines Teiles der Leitung (z. B. durch eine Drahtverschlingung in 
der Freileitung) entstehen, wird noch eine für ca. V2 Ampere Höchst- 
stromstärke bestimmte Feinsicherung hinter der Abzweigung des Vakuum- 
blitzableiters eingeschaltet. Eine derartige, von der Firma Si£MEK8 & Halske 
für Feuermeldeanlagen gebaute Schutzvorrichtung zeigt Fig. 40. An der 
ZuführungQSchiene für die Freileitung ist noch ein Spitzenblitzableiter vor- 
gesehen, damit nach Durchbrennen der Grobsicherung die Außenleitung nicht 
ohne Blitzschutzsicherung bleibt. 



y, Leitnngsaiilage. 

Die für den Bau von Telegraphen- und Fernsprechanlagen vom Reichs- 
postamt erlassene Telegraphenbauordnung ist auch für die Herstellung des 
Leitungsnetzes der Feuermeldeanlagen als maßgebend zugrunde zu legen. 
Eine Beschreibung der Bauausführung erübrigt sich daher. ^) Erwähnt seien 
nur folgende Einzelheiten: 

Als Leitungsmaterial kommt bei Anwendung von Freileitung nur noch 
Siliciumbronzedraht und zwar der größeren Festigkeit wegen in einer Stärke 



1) Siehe Telegraphenbauordnung und Handbuch der Elektrotechnik Bd. XIT. 



VI. Stromquellen. 265 

von 2 mm Durchmesser in Betracht. Bronzedraht von 1,5 mm Durchmesser 
wird nur ausnahmsweise henutzt, sobald die Kostenfrage eine große Rolle spielt. 
Da hei blanker Freileitung durch Berührung mit Bäumen, Dachrinnen oder 
Postleitungen leicht £h-dschlüsse , sowie durch Drahtverschlingungen Neben- 
schlüsse entstehen können, empfiehlt es sich stets, isolierte Leitung, welche 
speziell für diese Zwecke hergestellt wird, zu verwenden. Die Mehrkosten für 
isolierten Draht werden durch die leichtere Unterhaltung der Anlage reich- 
lich aufgewogen. 

Als Isolator wird für blanken Draht von 2 mm Durchmesser und haupt- 
sächlich für isolierten Draht am vorteilhaftesten nur die Doppelglocke Nr. II 
der Reichspost benutzt. Rotglasierte Isolatoren sind der größeren Über- 
sichtUchkeit wegen zur Unterscheidung von den Isplatoren der Telegraphen- 
und Femsprechleitungen der Reichspost vorzuziehen. Die Verlegung der 
Leitungen geschieht gewöhnlich an den Häusern entlang, weil Leitungs- 
brüche in den meisten Fällen unter Benutzung von Leitern schneller repa- 
riert werden können, als bei Leitungsführung über die Dächer, bei welcher 
die Leitung auch weniger gegen Stürme geschützt ist. 

Für Kreuzungen mit Straßenbahn- oder sonstigen blanken Starkstrom- 
leitungen darf nur isolierter Draht benutzt werden. 

Bei allen Kreuzungen mit anderen Leitungen wird der Leitungsdraht 
der Feuermeldeanlage möglichst über diesen Drähten gezogen, damit 
Störungen in der Feuenneldeanlage durch Auffallen fremder Drähte ver- 
mieden werden. 

Viel günstiger gestalten sich diese Verhältnisse bei Anwendung von 
Kabelleitung. Der Kostenersparnis wegen begnügt man sich vielfach damit, 
die Kabel direkt in die Erde, etwa 60 oder 70 cm unter der Oberfläche, ein- 
zubetten. Zum besseren Schutze gegen Beschädigungen wird das Kabel in 
diesem Falle jedoch noch mit einer Lage Ziegelsteine bedeckt. 

Zur Verwendung kommt in letzter Zeit trotz der lästigen Endverschlüsse 
hauptsächlich Telegraphenfaserstoffkabel. Hierbei bringt man die Endver- 
schlüsse am vorteilhaftesten in den Meldern selbst imter oder vermeidet, wo 
dies wegen Platzmangels nicht möglich ist, Endverschlüsse gänzUch und be- 
nutzt als Zuleitung von den Abzweigmuffen zu den Meldern Gummibleikabel. 
Für Hausleitungen (z. B. zum Anschluß von Weckern und Innenmeldem), 
femer in den Zentralstationen darf nur allerbestes Leitungsmaterial, also 
Gummiaderleitung, ohne Rücksicht auf die Kosten benutzt werden. Eine 
Verlegung der Drähte auf Isolierrollen gewährt zwar eine gute Übersicht, 
führt aber leicht zu Störungen infolge von Beschädigungen; die Anwendung 
von Isolierrohren zum Schutze der Leitungen ist daher unbedingt vorzu- 
ziehen« Jedes Ankrampen von Leitungsdrähten ist zu verwerfen ; Ausnahmen 
dürfen nur bei den aus blankem Draht bestehenden Verbindungen zwischen 
Blitzableitern und Erdplatten bzw. Wasserleitungsröhren gemacht werden. 



Tl. Stromquellen.') 

Als Stromquellen kommen in Feuermeldeanlagen für die Ruhesti'om- 
batterien dort, wo Starkstrom nicht zur Verfügung steht, hauptsächlich die 

1) Siehe Handbuch der Elektrotechnik Bd. IIL 



266 



VI. Stromquellen. 



bekannten MEiDiNGEB-Elemente in Betracht, welche jedoch in kleiner Aus- 
führung höchstens mit 0,035, in großer Ausführung mit 0,05 Amp. Strom- 
stärke beansprucht werden dürfen, damit bei guter Wartung erst nach 
mehreren Monaten eine Erneuerung der Füllung nötig wird. Für die Arbeits- 
strombatterien (Lokalbatterien) werden wegen der in Frage kommenden größeren 
Stromstärken in den meisten Fällen Beutelbrikettelemente benutzt, deren 
Lebensdauer oft ein Jahr übersteigt. Die Firma Mix & Genest verwendet 
sogar für die Ruhestrombatterien die billigeren Beutelbrikettelemente, welche 

jedoch in zwei Reihen, also 
in doppelter Anzahl aufge- 
stellt werden, da sie wegen 
der durch die eintretende 

Polarisation bedingten 
Ruhepause täglich umge- 
schaltet werden müssen, ein 
Voi^ang, welcher leicht zu 
Mißhelligkeiten führen kann. 
Neuerdings werden selbst 
in kleinen Anlagen Sammler 
als Stromquelle für die 
Melderschleifen sowie für 
die Lokalbatterien benutzt, 
wobei jede Batterie eine Re- 
servebatterie erhält (Fig. 41). 
Die Sammler besitzen im 
Gegensatz zu den Mbi- 
DiNGEB - Elementen eine 
gleichmäßig bleibende Span- 
nung bei geringem innerem 
Widerstände ; die Bedienung 
ist reinlicher und einfacher : 
außerdem ist für Akkumu- 
latoren ein bedeutend 
kleinerer Raum nötig, wie 
für Primärelemente. Die 
Unterhaltungskosten sind 
für den Betrieb mit Samm- 
lern trotz der hohen An- 
scliaffungskosten und der zugehörigen Ladeeinrichtung unter Berücksichtigung 
von Verzinsung und Amortisation nur etwa halb so groß, wie für Primär- 
elemente. Grewöhnlich erhalten die Sammler eine Kapazität von 24 oder 
Hiy Amperestunden, so daß bei einer Linienstromstärke zwischen 40 und 
60 Milliampere eine Aufladung nur etwa alle 2 oder 3 Wochen stattzufinden 
braucht. Die Aufladung erfolgt wegen der langsamen Entladung vorteilhaft 
ebenfalls langsam, d. h. etwa mit, dem dritten Teil (ca. 3 Ampere) der 
zulässigen Höchststromstärke. 

Die Verwendung transportabler Akkumulatoren, welche an anderer Stelle 
geladen werden müssen, empfiehlt sich wegen der damit verbundenen 
Unzuträglichkeiten nicht. Eine feste Aufstellung der Akkumulatoren auf 
Etageugestellen, wie Fig. 41 zeigt, ermöglicht eine leicht durchführbare Be- 




Fig. 41. 



VI. Stromquellen. 




Fig. 42. 



triebsaufsicht. In kleinen Anlagen 
können die Sammler ihrer geringen 
Anzahl wegen auch in einem mit 
Abzugsrohren für die Säuredämpfe 
versehenen Schrank untergebracht 
werden. 

Die Ladung der Sammler ge- 
schieht beim Vorhandensein eines 
Gleichstromnetzes in kleineren An- 
lagen gewöhnlich direkt vom Netz 
aus unter Vorschaltung von Glüh- 
lampen, da die Bedienung hierbei 
am einfachsten ist. Dieser Umstand 
muß besonders dort beachtet werden, 
wo die Wartung der Zentralstation 
Polizeibeamten anvertraut wii'd, wie 
es bei freiwilligen Feuerwehien 
oft geschieht. Für jede Batterie 
sind Ausschalter und Glühlampen 
getrennt vorgesehen; die Ladimg 
der einzelnen Batterien erfolgt nach 
dem Schema Fig. 42 in Parallel- 




Fig. 43, 



268 VI. Stromquellen. 

Schaltung auf das Netz. Fig. 43 zeigt eine ausgeführte Schalttafel') füi- 
2 Linienbatterien und 1 Lokalbatterie. 

Die beiden Batterien einer Linie werden mittels eines doppelpoligen 
Umschalters derartig miteinander verbunden, daß sie durch Umlegen dieses 
Ladeschalters abwechselnd an die Ladeeinrichtung oder an die Linie ange- 




Fig. 44. 

schlössen werden können. Durch einen einzigen Handgiiff kann eine Batterie, 
ohne Stromunterbrechung in der Linie, von „Ladung" auf „Entladung", oder 
umgekehrt, geschaltet werden. Wird bei Verwendung von Sicherheits- 
schaltung gegen Leitungsbruch die Mitte der Linienbatterie an Erde gelegt, 
so ist an dem Ladeschalter ein Kontakt für den Wechsel der Erdverbindung 
vorzusehen. Ein Voltmeter gestattet die Prüfung der einzelnen Batterien 
auf Spannung, während die Anbringung eines Amperemeters sich erübrigt. 

1) Feuermeldeanlage Siegen i. W. 




A. Das Zeigerapparatsystem. 269 

da die Ladestromstärke durch den Stromverbrauch der Glühlampen an- 
nähernd bekannt ist. Jede einzelne Batterie muß doppelpolig gesichert 
werden. 

Bei größeren Anlagen wird zur Stromerspamis eine der Netzspannung 
entsprechende Anzahl von Batterien für die Benutzung eines Vorschalt- 
widerstandes hintereinander geschaltet. Jede Batterie kann durch einen 
zweiten einpoligen Umschalter in die gemeinschaftliche Ladeleitung einge- 
schaltet werden. Eine entsprechende Ladeschalttafel ^) für 15 Batterien zeigt 
Fig. 44, eine ähnliche für 12 Linien, auf welcher jedoch im Mittelfelde noch 
die bereits früher beschriebenen Meß- und Kontrolleinrichtungen untergebracht 
sind, zeigt die Abbildung auf Tafel in. Die Gamewell Co. bewirkt auch 
bei den größten Anlagen die Aufladung meist durch Vorschaltung von Glüh- 
lampen, wie auf dem für 10 Linien be- 
stimmten, auf Tafel n abgebildeten 
Schaltbreit ersichtlich ist. 

Zur Umformung von Drehstrom und 
Wechselstrom aus städtischen Stark- 
stromnetzen können beliebig entweder 
rotierende Umformer und Motorgenera- 
toren oder elektrolytische bzw. oscil- 
lierende Gleichrichter benutzt werden. 
Fig. 45. Neuerdings finden statt der Akku- 

mulatoren auch Motorgeneratoren für 
die Abgabe des Linienstromes Verwendung. *) Ein derartiger Motorgenerator 
(Fig. 45) besteht aus einem kleinen Motor von ca. Vie ^S. für Gleichstrom 
oder Wechselstrom, welcher direkt mit einer Gleichstromdynamo von einer 
Spannung, wie sie gerade für das Meldesystem wünschenswert erscheint, 
gekuppelt ist. Beide Maschinen stehen auf derselben Grundplatte. Die 
Tourenzahl des Motors ist konstant, während die Spannung der Nebenschluß- 
Dynamomaschine durch einen Regulierwiderstand zwischen 20 und 60 Volt 
bestimmt wird. Für Reserveapparate muß selbstverständlich gesorgt sein. Die 
Betriebsergebnisse sind nach Angabe der Feuerwehren, welche Motorgeneratoren 
benutzen, hervorragend gute. 

Die direkte Verwendung von Starksti'om anstelle der Ruhestrombatterien 
zum Betriebe von Melderschleifen (unter Vorschaltung von geeigneten Wider- 
ständen) ist mehrfach versucht worden ; es hat sich jedoch stets gezeigt, daß 
wegen der Übertragung aller im Starkstromnetz eintretenden Isolationsfehler 
und Störungen auf die Meldeanlage ein sicherer Betrieb nicht gewährleistet 
ist, umsoweniger, als jede Reserve beim Ausbleiben des Starkstromes fehlt. 



Yn. £mpfang8apparate für Fenermeldeanlagen. 

A. Das Zeigerapparatsystem. 

Unter Anwendung der vorbeschriebenen Prinzipien sind im Laufe der 
Zeit den verschiedenen Bedürfnissen entsprechend — soweit Melder mit Lauf- 
werken in Frage kommen — mehrere voneinander verschiedene Einrichtungen 



1) Von SiBMXNs & Halskb für die Feuermeldeanlage Wilmersdorf ausgeführt. 

2) Z. 6. in Berlin und Chicago. 



270 VII. Empfangsapparate für Feuermeldeanlagen. 

für die £mpfaDgsapparate entstanden, welche sich in drei Hauptsysteme 
trennen lassen, nämlich: das Zeigerapparatsystem, das Morsesystem und das 
Einschlagglockensystem. 

Etwa bis zum Jahre 1900 kam als Empfangsapparat für Feuermelde- 
anlagen nur da: Morseapparat in Frage, welcher sich in solchen Anlagen, 
bei denen eine einigermaßen sachverständige Bedienung und Instandhaltung 
stattfand, auch vorzüglich bewährte, so vor allem bei Berufsfeuerwehren. 
In vielen Anlagen kleiner Städte führt jedoch das Arbeiten mit dem Morse- 
apparat zu Schwierigkeiten, hauptsächlich dort, wo l^ei freiwilliger Feuerwehr 
die Zentralapparate in einer Polizeiwache Aufstellung finden, und die Ent- 
gegennahme von Feuermeldungen und die Überwachung der Zentralstelle 
von Polizeibeamten ausgeübt wird. In kleineren Anlagen verstreicht zwischen 
zwei Feuermeldungen oft eine längere Zeit ; es ergibt sich daraus von selbst 
eine nachlässigere Behandlung der Apparate. Feuermeldungen gehen dann 
oftmals ganz verloren, weil die Farbe eingetrocknet, der Apparat selbst 
nicht aufgezogen, das Papier falsch eingelegt ist, oder weil andere 
aus Unkenntnis oder Nachlässigkeit hervorgerufene Ursachen das richtige 
Aufzeichnen der Melderzeichen unmöglich machen. Femer bereitet unge- 
schulten Personen das Ablesen der Morsezeichen und das Heraussuchen des 
mit dem betreffenden Zeichen versehenen Melders aus der Tabelle viele 
Schwierigkeiten. Man verzichtet daher vielfach auf die schriftliche Auf- 
zeichnung und wählt ein Empfangssystem, bei welchem die Nummer des 
Melders direkt in Ziffern abgelesen werden kann. 

1. Zetgerapparatsystem von Siemens & Halske. 

In den von der Firma Siemens & Halske ausgeführten Anlagen wird 
als Empfangsapparat ein Zeigerapparat verwendet, bei welchem die Nummer 
des benutzten Melders auf einer alle Meldenummem der Schleife enthaltenden 
Ziffemscheibe mittels eines springenden Zeigers direkt angezeigt wird. 

Die Laufwerke der Feuermelder sind derartig eingerichtet, daß nur eine 
einmalige Umdrehung der Typenscheibe stattfindet. Die Ausfeilungen der 
Typenscheibe sind so angeordnet, daß die Abgabe der Meldemummer eben- 
falls nur einmal stattfindet; eine mehrmalige Wiederholung wäre zwecklos, 
weil der Zeiger auf der einmal eingestellten Zahl bis zu erfolgter Ablesung 
durch den wachhabenden Beamten stehen bleiben muß. Die Kontakt- 
anordnung ist nach Fig. 13 f ausgeführt, also für Sicherheitsschaltung gegen 
Leitungsbruch vorgesehen. 

Um eine ganz besondere Übersichtlichkeit zu gewährleisten, sind sämt- 
liche zum Empfang einer Meldung und zur Eontrolle der Leitung nötigen 
Apparate in einem Gehäuse mit verschließbarer Glastür vereinigt (Fig. 46). 
Auf jeden Zeigerapparat können 18 — 20 Melder geschaltet werden. Für jede 
Schleife wird ein eigener Empfangsapparat benutzt, wodurch bei einer An- 
lage mit mehreren Schleifen Verwechselungen vorgebeugt ist. Ein in der 
Schleifenleitung liegendes Relais bewirkt über eine Schaltklappe, welche bei 
der ersten Stromunterbrechung zum Abfall kommt und dadurch das Zeiger- 
system selbst einschaltet, die Übertragung der Meldung auf das Elektro- 
magnetsystem des Zeigerechappements. Jede Unterbrechung des Linienstromes 
bewirkt zusammen mit dem folgenden Stromschluß das Vorwärtsspringen des 
2ieigers um ein Feld. Ein auf dem Gehäuse angebrachter Wecker kündigt 



A. Das Zeigerapparataystem. 



271 



den Einlauf einer Meldung an, während in dem Augenblick, wo der Zeiger auf 
die Zahl 1 kommt, die eigentlichen Alarmwecker eingeschaltet werden. Zur 
Kontrolle der Leitung und der Batterien ist ein ständig in der Schleifen- 
leitung liegender Präzisionsstromzeiger vorgesehen. Zur periodischen Prüfung 
der Schleife auf Erdschluß dient eine Drucktaste, welche die Schleife an 
einem Batteriepol einseitig mit Erde in Verbindung bringt imd ohne Strom- 
unterbrechung hervorzurufen, den Stromzeiger aus der Linie aus- und in die 
genannte Erdverbindung einschaltet. Dem Linienstrom wird also bei einem 
Erdschluß in der Schleifenleitung ein zweiter Stromweg über Erde und dem 





Fig. 46. 



Fig. 47. 



Stromzeiger geschaffen» Aus der Größe der angezeigten Stromstärke kann 
direkt auf einen größeren oder kleineren Erdschluß geschlossen werden. 

Bei eintretendem Leitungsbruch fällt nur die Schaltklappe, ohne daß der 
Zeiger die Nullstellung verläßt, während der Wecker so lange ertönt, bis 
durch Umlegen eines Schalters das Relais Erdverbindung erhält; hierdurch 
ist das Einlaufen einer Meldung auch bei Drahtbruch gewährleistet. Die 
Schaltklappe selbst läßt sich erst nach Beseitigung des Leitimgsbruches 
wieder hocbrichten. 

Auf dem Gehäuse des Zeigerapparates ist ein Femsprechapparat zur 
telephonischen Verbindung zwischen der Zentrale und den Spritzenhäusern 
öder Offizierswohnungen vorgesehen. Die Schleifenleitung dient gleichzeitig 
als Sprechleitung; es werden also die Telephonstationen der Spritzenhäuser 
und Offiziere direkt in die Melderschleife eingeschaltet. Der Anruf der 



272 VII. Empfangsapparate fQr Feuermeldeanlagen. 

Zentrale geschieht durch Druck auf einen Schalthebel am Telephonapparat, 
wodurch der Schleifenstrom kurz einmal unterbrochen wird. Der Zeiger 
des betreffenden Zeigerapparates springt auf das vor den Meldemummem 
befindliche Feld , welches die Bezeichnung T (Telephon) trägt. Ebenso ist 
ein telephonischer Verkehr zwischen den Meldern und der Zentrale bei 
Revisionen, bei Unfallmeldungen oder für Befehlsübermittelungen von der 
Brandstelle aus vorgesehen. Nach öffnen der Meldertür wird der Stöpsel 
der tragbaren Femsprechstation in die Klinke eingeführt; infolge der Aus- 
bildung dieses Stöpsels wird die für den Anruf der Zentrale nötige kurze 
Stromunterbrechung ohne weiteres selbsttätig hervorgerufen. Die Ein- 
lichtung des Zeigerapparates entspricht vollständig den billigerweise an eine 
Feuermeldeanlage in mittleren und kleinen Städten zu stellenden Anforde- 
rungen. Die Bedienung ist eine äußerst einfache und übersichtliche, so daß sie 
von ganz Ungeübten nach kurzer Information übernommen werden kann. Die 
wenigen Handgriffe sind durch den Apparatwecker insofern unter Kontrolle 
gestellt, als das Weckerzeicheu nicht eher verstummt, bis der richtige Hand- 
griff ausgeführt worden ist. 

In vielen Fällen wird diese absichtlich ganz einfach gehaltene Ein 
richtung je nach den gestellten Anforderungen noch durch einige Zusatz- 
apparate vervollkommnet. Durch Einbau eines Yerzögerungsrelais kann 
erreicht werden, daß nach Einlauf einer Feuermeldung eine zweite Meldung 
aus derselben Schleife entweder gänzlich fortfällt oder auf einem Reserve- 
zeigerwerk einläuft, damit der auf dem Hauptapparat bereits durch die erste 
Meldung eingestellte Zeiger nicht weitergeschaltet wird. Femer kann eine 
Änderung dahin getroffen werden, daß die Meldungen zweier gleichzeitig 
ausgelöster Melder nacheinander einlaufen, indem der zweite Melder so lange 
arretiert gehalten wird, bis der Beamte auf der Zentralstation den Zeiger 
des betreffenden Apparates wieder in die Ruhestellung zurückgebracht hat. 

Für die Alarmierung der Wehrleute kann ein beliebiges Alarmsystem 
der Anlage angegliedert werden. Die Abbildung Fig. 47 zeigt die Ein- 
richtung der Zentrale für eine Melderschleife mit dem Zeigerapparat und 
einem Wechselstrominduktor mit KontroUweckem zur Alarmierung frei- 
williger Feuerwehrleute durch Wechselstromwecker. ^) Gleichzeitig sind auf 
der Tafel noch die Blitzableiter, die Gebrauchsanweisung und das Melder- 
verzeichnis untergebracht. Die Zentralstation einer größeren Anlage für 
4 Schleifen ist auf Tafel V abgebildet. 

Wird neben der optischen Anzeige einer Meldung noch eine schriftliche 
Aufzeichnung für Kontrollzwecke gewünscht, so läßt sich ein einfacher 
Registrierapparat (Farbschreiber oder Lochapparat) anwenden, welcher auch 
mit einem Zeitstempel, der später beschrieben wird, kombiniert werden 
kann. Selbst für mehrere Zeigerapparate genügt ein gemeinsamer Registrier- 
apparat, da auf dem Papierstreifen vor der Meldemummer auch die Nummer 
der betreffenden Schleife verzeichnet wird. 

2. Zählwerksystem von Mix & Genest. 

Bei den nach ähnlichen Prinzipien gebauten Anlagen von Mix & Genest 
sind die Apparate einzeln auf einer Schalttafel untergebracht. An die Stelle des 

1) Ausgeführt für: Arnstadt i. Th., Friedenau, Trebnitz i. Schi., Neuburg a. D., 
Schwenningen, Neubrandenburg u. a. m. 



A. Das Zeigerapparatsystem. 



273 



Zeigersystems tritt ein sogenanntes Zählwerk, bei dem die Zifferscheibe selbst 
sich dreht und die Meldemummer hinter einem Fensterchen erscheinen läßt. 
Wie die Schaltung Fig. 48 zeigte ^) liegen die Spulen des Elektromagneten, 
dessen Anker auf das Echappement des Zählwerkes wirkt, unmittelbar 
im Schleifenstromkreis 

zusammen mit den f^"^"^"^""""^^ .^^ 
beiden Beiais r^ und 
r,. Der Ruhestrom 
ist infolge des hohen 
Widerstandes dieser 
Beiais sehr schwach, 
so daß der Elektro- 
magnet Z seinen Anker 
nicht anzuziehen ver- 
mag , während die 
Anker der Beiais je- 
doch angezogen sind. 
Bei der ersten 

Stromunterbrechung 
fallen beide Belais- 
anker ab und schlies- 
sen einen Lokalstrom- 
kreis über die Batterie- 
hälften 6, und &3 und 
den Zählwerkselektro- 
magneten Z. Beim 
nächsten Stromschluß 
in der Schleifenleitung 
fällt der Anker des 
Zählwerks wieder zu- 
rück , wodurch die 
erste Zahl vorspringt. 
Jede weitere Strom- 
unterbrechung mit fol- 
gendem Stromschluß 
läßt eine neue Zahl 
sichtbar werden. Wenn 

Sicherheitsschaltung 
gegen Leitungsbruch 
vorgesehen ist, wird 
bei Drahtbruch die 
Mitte der Wickelung 
des Magneten Z an 
Erde gelegt; femer müssen die Ruhe- und Arbeitskontakte der Beiais r^ 
und r, gewechselt werden. Dies geschieht durch Drehen der Kurbel eines so- 
genannten Notschalters, welcher außer der Normalstellung a weitere 4 Stellungen 
für die hauptsächlich vorkommenden Leitungsstörungen besitzt. 




Fig. 48. 



1) Die Schaltung Fig. 48 wurde nach der Patentzeichnung entworfen ; in den aus- 
gefflhrten Anlagen ist die Schaltung etwas geändert. 

Handb. d. Elektrotechnik. XI. i. 18 



274 ^^I- Empfangsapparate für Feuennekleanlagen. 

Auf Kontakstellung b wird bei eingetretenem Erdschlnsse das als Erd- 
schlußaneeiger dienende Galvanoskop g abgeschaltet. 

Stellung c kommt für eüifachen Drahtbrach in Frage. Die Ruhekontakte 
werden wegen des dauernden Stromschlosses über den Magneten Z ab- 
geschaltet ; dafür werden die Arbeitskontakte der beiden Belaiszungen in den 
Magnetstromkreis geschaltet. Die Kontaktstellungen d und e sind für 
einen Leitungsbruch bestimmt, bei welchem das eine Leitungsende an 
der Bruchstelle mit Erde in Berührung kommt, wodurch der Anker des 
Beiais r, bzw. r^ wieder angezogen wird. Damit die Anzahl und Reihen- 
folge der Stromunterbrechungen und Schließungen für das 2iählwerk bei 
Leitungsbruch dieselbe bleibt, wie im normalen Zustande, muß die Kontakt- 
einrichtung im Melder entsprechend ausgebildet werden.^) Die beiden Kontakt- 
hebel liegen in der Ruhe nicht auf der Typenscheibe ; die Kontakteinrichtung 
wird durch ein Federpaar kurzgeschlossen. Bei Auslösung des Melders 
erfolgt für die erste Stromunterbrechung die Öffnung des Kurzschließkontaktes^ 
ehe die Kontakthebel zum ersten Mal die Typenscheibe berühren. Nach 
Abgabe der Meldung tritt dieser Kurzschließkontakt wieder in Wirksamkeit, 
bevor die Kontakthebel den letzten Zahn verlassen haben. Bei der Melder- 
zahl 2 folgen daher bei normaler Leitung Stromunterbrechung — Schluß — 
Unterbrechung — Schluß; bei gebrochener Leitung ist die erste Unterbrechung 
von vornherein vorhanden, es folgen daher Stromschluß — Unterbrechung — 
Schluß, selbstverständlich hierbei über Erde. Die Zentralstation einer Anlage 
nach dem Zählwerksystem ist auf Tafel IV abgebildet. 

Unter dem Namen Florianmelder wurde von Mix & Genest ein 
Melder hergestellt, welcher gleichzeitig als Empfangs- und Meldestelle dienen 
soll und zu diesem Zwecke ein Meldelaufwerk sowie ein Zählwerk enthält.') 
Die Fortschaltung des Zählwerkes geschieht bei Abfall und Anzug des Ankers 
eines in der Schleifenleitung liegenden Relais mittels einer Ortsbatterie. Die 
Kontakteinrichtung des Laufwerks gibt bei Auslösung des Melders fortlaufend 
Stromschlüsse und Unterbrechungen, deren Anzahl größer ist, als für die 
Einstellung der höchsten Meldernummer 20 nötig ist. Sobald das Zählwerk 
des ausgelösten Melders bis auf die eigene Meldemummer gesprungen ist, 
wird die Kontakteinrichtung des Melders kurz geschlossen, so daß die 
Zählwerke der anderen Melder ebenfalls auf derselben Zahl stehen bleiben, 
trotzdem das Werk des gebenden Melders weiterläuft. 

Die Florianmelder sollen hauptsächlich in den Wohnungen der Feuerwehr- 
leute aufgestellt und auch von diesen bedient werden, um Mißbrauch zu 
verhüten. Die bei jedem Melder notwendigen Lokalbatterien, deren sorg- 
fältige Wartung für das richtige Funktionieren der Zählwerke Bedingung ist, 
sowie die Unübersichtlichkeit der Anlage wegen der vielen Zählwerke dürften 
einer weiteren Einführung derartiger Meldersysteme hinderlich sein. Wird bei 
Leitungsunterbrechungen oder bei durch atmosphärische Einflüsse hervor- 
gerufenen Störungen, nach einem Telephonanruf oder einer Feuermeldung das 
Zurückstellen einzelner Zählwerke vergessen oder kann es wegen Abwesenheit 
des Feuerwehrmannes überhaupt nicht stattfinden, so erfolgt bei einer 
Meldung eine falsche Nummerangabe an diesen Zählwerken. 

Die Firma Ericsson & Co. in Stockholm hat bei den zahlreichen in 



1) D.R.P. 1Ö6297. 

2) D.R.P. 169716. 



B. Dr8 Moraesystem. 275 

Schweden von ihr ausgeführten Anlagen ebenfalls das Zeigersystem ver- 
wendet, vielfach in Verbindung mit einem Begistrierapparat. 

Die in dem Empfängergehäuse untergebrachten Apparate sind von vorn- 
herein für 4 bzw. ö Linien vorgesehen; jede Linie erhält eine Schaltklappe, 
die das allen Linien gemeinsame Zeigersystem einschaltet. Der Betrieb der 
Anlagen erfolgt durch Arbeitsstrom; die Linien sind zwar zur Ermöglichung 
einer periodischen Leitungskontrolle in Schleifenleitungen geführt, jedoch 
liegen nur die Kontaktfddem der Melder an der Leitung, während die Typen- 
scheiben ständige Erdverbindung haben (vgl. Fig. 14). 



B. Das Morsesystem. 

Weitaus die größte Verbreitung hat der Morseapparat als Empfangs- 
apparat in Feuermeldeanlagen gefunden und zwar in seinen beiden Aus- 
führungen als Farbschreiber und als Lochapparat. Als Farbschreiber wird 
er in solchen Anlagen, in denen er gleichzeitig zur Aufnahme von Hand 
gegebener, telegraphischer Mitteilungen dienen soll, benutzt, als Lochapparat 
hauptsächlich in Amerika, wo der telegraphische Verkehr ganz in Fortfall 
kommt Die von der Meldertypenscheibe abgegebenen Zeichen können bei 
Verwendung eines Farbschreibers aus den Buchstaben oder Zahlenzeichen 
des Morsealphabets zusammengesetzt sein^ also aus Strichen und 'Punkten 
bestehen, oder es werden nur Punktzeichen benutzt, welche zu Zahlen 
gruppiert die Meldernummer angeben. Mittels der Typenscheibe direkt den 
Standort des Melders durch Angabe des Straßennamens im Morsealphabet 
aufschreiben zu lassen, findet wegen der Schwierigkeit, eine solche Depesche 
in mehrmaliger Wiederholung auf die Typenscheibe aufzuschneiden, und 
wegen der Notwendigkeit für den die Meldung entgegennehmenden Beamten, 
unbedingt sicher und schnell ablesen zu können, wenig Verwendung. 

Beim Lochapparat entspricht jedem Punkt oder Strich, welcher auf dem 
Farbschreiber erscheinen würde, nur ein durch das Papier geschlagenes, etwa 
2 oder 3 mm großes Loch; der Apparat kann daher ausschließlich für die 
Registrierung von Meldemummem in Frage kommen. Diesem Umstände ist 
es zuzuschreiben, daß die Lochapparate in Deutschland wenig beliebt sind, 
da bei ihrer Anwendung allein das Telephon für den Verkehr zwischen 
Melder imd Zentralstation in Betracht kommt. Größere Berufsfeuerwehren 
ziehen aber auch heute noch, trotz der ausgedehnten Verwendung des Tele- 
phons im Meldewesen, bei wichtigeren Nachrichten oder Befehlsübermittelungen 
den telegraphischen Verkehr wegen des schriftlichen Nachweises vor. 

1. Das einfache Morsesystem und die Zusatzapparate. 

Das einfache Morsesystem, bei welchem für jede Melderschleife nach 
Fig. 49 ein eigener Empfangsapparat vorgesehen ist, erhält durch die An- 
wendung der bereits beschriebenen Meß- und Kontrollvorrichtungen einen 
hohen Grad der Betriebssicherheit. Die Zentralstation der nach diesem 
System in München ausgeführten Anlage zeigt Tafel VI. 

Im Laufe der Jahre machte sich das Bedürfnis für verschiedene Zusatz- 
apparate fühlbar, deren Anwendung zwar für den Betrieb nicht unbedingt 
notwendig ist, die Bedienung der Zentralstation aber wesentlich vereinfacht. 

18* 



276 



VII. Empfangsapparate für Feuermeldeanlagen. 




Eine dieser Einrichtungen besteht in der Verwendung von Fallklappen 
für jede einzelne Schleife, welche bei der ersten Stromunterbrechung zum 
Abfall kommen und dadurch dem Wachhabenden die Übersicht erleichtem. 

Des weiteren werden zur 
Vermeidung störenden 
Lärmes beim Telegra- 
phieren die Signalwecker 
durch selbsttätig zurück- 
federnde Tretschalter aus- 
geschaltet (Fig. 50). 

Femer haben sich 
Apparate als vorteilhaft 
erwiesen, welche die Zeit 
des Einlaufs einer Feuer- 
meldung auf. den Papier- 
streifen neben die Melder- 
zeichen aufdrucken. Wie 
aus dem Beispiel in 
Fig. 51 ersichtlich ist, 
geben diese Apparate 
sowohl Datum (19. No- 
vember 1903) wie Stunde 
und Minute an (vor- 
mittags 10 Uhr u. 42 Mi- 
nuten). Die Typenwalzen 
i^^^^^^"^""^^^^^"^ ■~"^H derartiger Zeitstempel- 

^S H I ■ apparate werden bei den 

Ausfühnmgen der Game- 
well Co. durch ein auf 
den Apparat aufgesetztes, 
von Zeit zu Zeit von 
Hand aufzuziehendes 
mechanisches Uhrwerk 
angetrieben, wie Fig. 52 
zeigt. 

Siemens & Halske 
benutzen für den Trans- 
port der Minutenräder ihrer Zeitstempelapparate ein Elektromagnetsystem, 
welches seine Stromimpulse von Minute zu Minute durch eine nach dem 
HiPPschen Prinzip elektrisch angetriebene Uhr erhält. Durch diese Hauptuhr 




Fig. 50. 



i 



/ 



03 NOV. 19 V 10 M 



Fig. 51. 



können, außer mehreren Nebenuhren in der Feuerwache, viele Zeitstempel 
gleichzeitig getrieben werden, so daß eine genaue Übereinstimmung derselben 
untereinander erreicht wird. Ferner kann beim "Vorhandensein einer städtischen 



B. Das Morsesystem. 



277 



Uhrenanlage die Hauptnhr an die Stadtanlage angeschlossen und so auf ein- 
fache Weise automatisch auf Stadtzeit reguliert werden. 

Zum Aufwickeln des Papierstreifens wird ein mit einem Federlaufwerk 
versehener selbsttätiger Papieraufwickler benutzt, welcher den Papierstreifen 
stets angespannt hält (Fig. 52 und 53). 




Fig. 52. 

Die Verwendung je 
eines Zeitstempels für 
jede Melderschleife wird 
in den meisten Fällen zu 
kostspielig ; es genügt 
daher oftmals, die auf 
den einzelnen Empfangs- 
apparaten einlaufenden 
Meldungen auf einen für 
mehrere Schleifen ge- 
meinsamen Registrier- 
apparat zu übertragen, 
welchem ein Zeitstempel- 
apparat mit Papierauf- 
wickler beigegeben ist. 
Eine derartige Registrier- 
einrichtung der Game- 
well Co. mit Lochapparat 
zeigt Fig. 52. Dieselbe 
Einrichtung, jedoch mit 
Farbschreiber (Sammel- 
raorse genannt) , von 
Siemens & Halske ist in 
Fig. 53 abgebildet. Die 
Übertragung der Mel- 
dungen auf den Sammel- 
morse erfolgt entweder 
durch Relais, welche in 
die verschiedenen Melderschleifen eingeschaltet werden, oder über die isoliert 
aufgesetzten Anschlagständer der Morseapparatanker. Der kurze, für den 




Fig. 53. 



278 VII. Empfangsapparate fOr Feuenneldeanlagen. 

Druckmagneten des Zeitstempelapparates nötige Stromstoß wird meistens 
durch den an der Fallklappe jeder einzelnen Linie vorgesehenen Schleif- 
kontakt sofort beim Abfall einer Klappe bewirkt. 

Femer stellt sich häufig die Notwendigkeit heraus, durch Anwendung 
eines selbsttätigen Schalters für die Alarmierung der Wache bei Einlauf 
einer Feuermeldung von der Anwesenheit eines Beamten bzw. von der 
schnellen Bedienung der Apparate unabhängig zu sein und infolge- 
dessen das Bedienungspersonal der Empfangsstation des Nachts schlafen, 
lassen zu können. Der zu diesem Zweck von Siemens & Halske konstruierte 
automatische Alarmschalter (Fig« 54) ist unter Verwendung eines Echappements 
so ausgebildet, daß die Einschaltung des Alarms erst nach mehreren Strom- 
schlüssen und Unterbrechungen stattfindet, damit nicht bereits bei Leitungsbruch 
oder Telephonanruf eine Alarmierung erfolgt; ein derartiger Alarmschalter 
kann entweder nur für je eine Schleife oder gemeinsam für mehrere Schleifen 
Benutzung finden. 

Soll der von Hand abzustellende Alarmschalter vermieden werden, 
jedoch der Alarm ebenfalls nur bei einer Feuermeldung erfolgen, so erhalten 

die Feuermelder Umschalter, welche beim 
öffnen öer Meldertür einen hohen Wider- 
stand — in Parallelschaltung zur Kontakt- 
vorrichtung des Laufwerkes und der 
Anruf- oder Telegraphiertaste — in den 
Linienstxomkreis bringen. Es wird dann 
beim Telegraphieren bzw. beim Ablauf 
des Laufwerkes zum Zwecke der Revision 
nur eine Stromschwächung, jedoch keine 
Stromunterbrechung hervorgerufen. *) 
Auf der Empfangsstation erhält jede 
-, Schleife ein Relais, dessen Anker durch 

entsprechende Einstellung bei Strom- 
schwächung angezogen bleibt, bei Strom- 
unterbrechung jedoch zum Abfall kommt und dann die Alarmwecker ein- 
schaltet. Die Morseapparate selbst arbeiten sowohl bei Stromschwächung 
als auch bei Stromunterbrechung. 

Die gesamte Beleuchtungsanlage der Feuerwache kann durch einen 
automatischen Lichtschalter, welcher nur bei Einlauf einer Feuermeldung 
in Wirksamkeit tritt, eingeschaltet werden. Ein derartiger Lichtschalter^ 
welcher für Stromstärken von 50 Amp. ausreicht, ist in Fig. 74 unter dem 
Konsol sichtbar. 

Die Bekanntgabe des Melders, von dem aus eine Feuermeldung erfolgt 
ist, an die ausfahrenden Feuerwehrleute geschah bisher meist durch Zuruf 
oder durch einen sogenannten Feuerzettel. Zur bequemeren Übermittelung 
dieser Nachrichten ohne Zeitverlust direkt vom Telegraphenzimmer aus haben 
SiKMENS & Halske eine Tableaueinrichtung eingeführt, welche die Nummer 
des Feuermelders in beliebig großen, durch Glühlampen erleuchteten Zahlen 
anzeigt. Über den Telegraphenapparaten befindet sich, wie Fig. 56 zeigt, 
ein Dinickknopfschalter, auf welchem der Wachhabende sofort nach Ablesen 
der Meldung vom Papierstreifen des Morseapparates die Nummer des Melders 




1) D.R.P. 175487. 



B. Das Morsesystem. 



279 




Fig. 56. 



durch Drücken der entsprechenden Knöpfe einstellt, wodnrch auf mehreren 
in der Feuerwache verteilten Lichttableaus (Fig. 55) die eingestellte Nummer 
aufleuchtet. Diese bleibt so lange sichtbar, bis nach erfolgter Ausfahrt der 
Feuerwehr durch Umlegen eines Hebelschalters die mechanische Fest- 
baltung der Knöpfe wieder aufgehoben wird. Durch das Lichttableau ist 
jedem einaelnen Feuerwehrmann die Möglichkeit geboten, sich zu verge- 
wissern, wohin die Fahrt 
geht. Der Wachhabende 
kann sich selbst durch 
ein kleines Kontroll- 
täbleau (Fig. 56) von der 
richtigen Weitergabe der 
Nummer überzeugen. Da 
die Glühlampen derselben 
Zahlen in den einzelnen 
Lichttableaus in Hinter- 
einanderschaltung liegen, 
muß sich jeder Fehler, 
welcher durch einen Lei- 
tungsbruch in der Zu- 
leitung oder infolge des 
Durchbrennens einer 
Lampe entstanden ist, 
unbedingt auch auf dem 
Kontrolltableau bemerk- 
bar machen, so daß beim 
Erscheinen falscher Num- 
mern sofort abgestellt 
werden kann. 

Der Druckknopfschal- 
ter kann für alle Melder- 
schleifen gemeinschaftlich 
Verwendung finden. Die 
Bedienungsweise dieses 
Schalters richtet sich nach 
der Art der von den 
Meldern gegebenen Sig- 
nale. 

Bestehen die Melder- 
zeichen aus Morsezeichen, 
welche sich meistens der 

Kürze wegen in den einzelnen Schleifen wiederholen, so muß der Beamte aus 
der Meldertabelle der betreffenden Schleife erst die Nummer des Melders fest- 
stellen. Bei Anwendung eines automatischen Alarmschalters für jede Schleife 
kann die erste Zahl, welche in diesem Falle die Schleifennummer (event. in 
römischen Ziffern) angibt, unmittelbar durch den Alarmschalter eingeschaltet 
werden. ^) Der Druckknopfschalter enthält Knöpfe mit Meldemummem, deren 
Anzahl sich nach der Höchstzahl der in einer Schleife zulässigen Melder 




Fig. 56. 



1) D R.P. 178921. 



280 VII. Empfangsapparate für Feuermeldeanlagen. 

richtet, so daß der Beamte nur denjenigen Knopf, welcher die entsprechende 
Nummer trägt, zu drücken hat. Sind hingegen sämtliche Melder der Anlage 
fortlaufend nummeriert, so daß die Meldemummem auf dem Papiersteifen 
in zu Zahlen gruppierten Punkten' erscheinen, so sind die Ejiöpfe des Druck- 
knopfschalters für dreistellige Zahlen in drei entsprechende Abteilungen 
geteilt. Soll beispielsweise nach Ablesung der Zahl 236 von dem Papier- 
streifen eines Morseapparates diese Zahl auf den Lichttableaus sichtbar ge- 
macht werden, so drückt der Beamte denjenigen Knopf der ersten Abteilung, 
welcher die Zahl 2 trägt, dann aus der zweiten Abteilung den Knopf 3 und 
aus der dritten den Knopf 6. 

Die einzelnen Zahlen stehen zwar auf dem Lichttableau , wie Fig. 55 
zeigt, nicht unmittelbar nebeneinander, jedoch macht die Ablesung der 
Nummer keinerlei Schwierigkeiten. * 

Ist eine Feuermeldung nur auf telephonischem Wege erfolgt, so kann 
eine Meldemummer nicht angegeben werden. Das Erscheinen eines T 
(= Telephonmeldung) oder einer auf den Lichttableaus kündet dann der 
Mannschaft an, daß die genaue Mitteilung ^er Brandstelle in diesem Falle 
durch den Wachhabenden mündlich erfolgen wird. . 

Andere Mitteilungen wie • Probealarm , Großfeuer, Überlandfeuer usw. 
können entsprechend durch verabredete Nummern oder Buchstabenbezeich- 
nungen erfolgen. Da die Aufstellung der 'Empfangslichttableaus in größerer 
Entfernung von der Zentralstatlbn stattfinden kann, ist diese Einrichtung 
auch dann mit Vorteil anwendbar,'^ wenn beispielsweise bei freiwilliger Feuer- 
wehr die Empfangsapparate für die einlaufenden Feuermeldungen im Rat- 
hause untergebracht sind, das Lichttableau für die Mannschaften sich jedoch 
in dem Spritzenhause befindet. 

' Die Lichttableaus können an ein vorhandenes Starkstromnetz ange- 
schlossen werden, oder mit Akkumulatoren bzw. mit Beutelbrikettelementen 
betrieben werden. 



2. Die Morsesicherheitssbhaltung. 

Unter Verwendung eines Zentralverzögerungsmechanismus auf der 
Zentralstation und von Haltemagneten in den Meldern kann, wie bereits 
beschrieben, dem Umstände begegnet werden, daß die Werke zweier in 
einer Schleife ausgelöster Melder gleichzeitig ablaufen, wodurch einer Ver- 
stümmelung dej Zeichen vorgebeugt wird. Obgleich diese Einrichtung sich 
im Betriebe gut bewährt, bleibt beim einfachen Morsesystem noch der Übel- 
stand bestehen, daß bei einem Leitungsbruch ein Teil der Anlage außer 
Betrieb ist. Durch eine bemerkenswerte, bereits im Jahre 1884 eingeführte 
Einrichtung begegnet die Cölner Feuerwehr diesem Übelstande dadurch, 
daß in jedem Meldergehäuse zwei Laufwerke nebeneinander untergebracht 
sind, welche durch einen Zuggriff gleichzeitig ausgelöst werden. Jedes dieser 
beiden Laufwerke liegt jedoch in einer anderen Melderschleife, so daß eine 
Feuermeldung eigentlich aus zwei Meldungen besteht, welche auf ver- 
schiedenen, voneinander imabhängigen Empfangsapparaten einlaufen, die sich 
stets auch auf verschiedenen Feuerwachen befinden. Bei normaler Leitung 
erhalten daher jedesmal zwei Feuerwachen gleichzeitig die Feuermeldung, 
bei gebrochener Leitung erhält sie noch eine Wache. Leider hat diese 



B. Das Morsesystem. 



281 



[9t9i 



Einrichtung wegen der bedeutenden Anlagekosten trotz der kaum zu über- 
bietenden Sicherheit keine weitere Verwendung gefunden. 

Neuere Feuermeldeanlagen werden fast stets mit der durch Benutzung 
der Erdleitung als Beserveleitung erreichten Sicherheitsschaltung gegen 
Leitungsbruch ausgerüstet, welche sich vorzüglich bewährt hat. Besonders 
wertvoll ist sie in Anlagen für freiwillige Feuerwehren, weil hier im Gegen- 
satz zu einer Berufsfeuerwehr bei Eintritt eines Leitungsbruches nicht sofoit 
jemand zur Stelle ist, um die Aufsuchung und Beseitigung dieser Leitungs- 
störung vorzunehmen. 

Die grundlegenden Prinzipien der Sicherheitsschaltung sind bereits 
beschrieben worden. Die größte Verbreitung hat die in Fig. 29 wieder- 
gegebene Schaltung gefunden, bei 
welcher für jede Melderschleife zwei 
Morseapparate vorgesehen sind, damit 
auch das gleichzeitige Einlaufen zweier 
verschiedener Meldungen gesichert ist. 
Wird dieser VorteU aus Sparsamkeits- 
rücksichten in kleinen Anlagen außer 
Betracht gelassen, so genügt es, nur 
einen Morseapparat zu benutzen, 
dessen Spulen jedoch geteilt werden, 
um zwischen ihnen bei Eintritt eines 
Leitungsbruches die Erdverbindung 
anlegen zu können (Fig. 57). 

Erhält bei dieser Schaltung im 
Falle eines Leitungsbruches das eine 
Ende der Leitung an der Bruchstelle 
Berührung mit Erde, so würde der 
Morseapparat seinen Anker infolge 
des über diesen Leitungszweig und 
Erde fließenden Ruhestromes ange- 
zogen halten, wodurch das Einlaufen 
einer Meldung aus dem anderen 
Leitungszweig unmöglich gemacht 
würde. Der Anker wird deshalb da- 
durch wieder in Abfallstellung ge- 
bracht, daß der Ruhestrom durch Einschaltung eines Relais mit hohem 
Spulenwiderstand entsprechend geschwächt wird. Der Relaisanker, welcher 
durch kurzen Druck auf einen Taster zum Anzug gebracht worden ist, bleibt 
trotz des schwachen Ruhestromes angezogen, fällt jedoch beim Einlauf einer 
Meldung aus dem zugehörigen Leitungszweig sofort wieder ab und schließt 
dadurch die Relaisspule kurz. 

Anstelle der Relais können auch entsprechend ausgebildete Fallklappen 
benutzt werden. 

Da das Laufwerk des normalen Morseapparates bei Leitungsbruch infolge 
des Ankerabfalls dauernd weiterläuft, müßte ein Abstellen des Werkes von 
Hand stattfinden. Bei einer Meldung würde dann zwar der Morseschreib- 
hebel arbeiten und das Alarmsignal ertönen, aber wegen des stillstehenden 
Papierstreifens würde ein Aufschreiben der Melderzeichen ausgeschlossen sein, 
weil der Wachhabende kaum imstande sein dürfte, den AiTetierhebel während 




Fig. 57. 



282 



VII. Empfang8sp|>anite für Feuermeldeanlagen. 



der kurzen Abiaufzeit der Melderwerke so rechtzeitig umzulegen, datt 
wenigstens noch ein Zeichen ausgezeichnet werden könnte. Aus diesem 
Grunde erhält der Morseapparat eine Selbstauslösuikg mit Doppelarretierung ^ 
mittels welcher das Laufwerk hei angezogenem wie bei abgefallenem Anker 
nach einer bestimmt^i Laufzeit selbsttätig sowohl zum Stillstand gebracht 
als auch entsprechend wieder ausgelöst wird. 

Anstatt die Spulen des Morseapparates zu teilen, ist es unter Anwendung der 
Relais, wie in Fig. 57, angängig, den Morseapparat mit Hilfe eines Umschalters 

unmittelbar in die Erd- 
leitung einzuschalten. 
Mix & Oekest benutzen 
die in Fig. 48 wieder- 
gegebene Schaltung auch 
für das Morsesystem, in- 
dem anstelle des Zähl- 
werkelektromagneten der 
Morseapparat tritt. Die 
Zentralstation einer für 
zwei Bezirke ausgeführten 
Anlage ist auf Tafel VII 
abgebildet. 

Die früher auch bei 
normalem Leitungszu- 
stand übliche dauernde 
Erdung der Mitte der 
Linienbatterie ermöglicht 
nur eine periodische Prü- 
fung der Leitung auf 
Erdschluß, weil infolge 
der Anlegung des ge- 
erdeten Oalvanoskopes 
an den einen Pol der 
Batterie die Erdverbin- 
dung zur Mitte der 
Batterie im Augenblick 
der Prüfung unterbrochen 
werden muß. Bei der 
heute gebi^uchlichen 
automatischen Erdschluß- 
kontrolle, welche bereits 
vom beschrieben wurde (siehe Fig. 38), liegt der Erdschlußanzeiger bei 
normaler Leitung ständig an einem Pol der Batterie ; bei Leitungsbruch muß 
daher einerseits ein Abschalten des Erdschlußanzeigers, andererseits die 
Herstellung der Erdverbindung zur Mitte der Linienbatterie bewirkt werden. 
Würde für diesen Zweck ein Handschalter vorgesehen, so wäre — bei An- 
wendung zweier Morseapparate für jede Schleife — das gleichzeitige Ein- 
laufen zweier Meldungen wegen der fehlenden Erdverbindung zur Batterie- 
mitte nicht möglich. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit eine Fallklapp*^ 
mit selbsttätiger Umschaltvomchtung anstelle des Handschalters zu benutzen. 
Derartige Fallklappen sind daher bei den nachstehend beschriebenen Aus- 




Fig. 58. 



B. Das Moraoajrstem. 



383 



i-JV 



■vmMh 



®®— HlWlf- 



^ 



fuhningen der Morsesicherheitsschaltung Ton Siemens & Halske^ welche die 
weitaus größte Verwendung gefunden hat, durchweg benutzt worden. 

Wie aus dem Schema Fig. 58 ersichtlich ist, bewirkt die erste Unter- 
brechung des Linienstromes bei einer Meldung den Abfall der Anker beider 
Morseapparate. Hierdurch wird über die Anschlagständer der Schreibhebel 
ein Lokalstromkreis für den Klappenelektromagneten geschlossen ; die Klappe 
fallt und schaltet infolge ihrer Einwirkung auf entsprechende Kontaktfedem 
den Alarmwecker und die aur Mitte der Schleifenbatterie führende Erd- 
verbindung ein. Gleichzeitig wird der Elrdschlußanaeiger abgeschaltet. Nun- 
mehr können einerseits zwei gleichzeitig abgegebene Meldungen einlaufen, 
andererseits sind die Apparate aber auch sofort zur Aufnahme von Meldungen 
bereit, falls die Stromunterbrechung nicht durch eine Meldung sondern in- 
folge eines Leitungsbruches eingetreten war. 

Die Fallklappe wird nach Einlauf der Meldung durch den wachhabenden 
Beamten wieder hochgerichtet; wegen des dauernd läutenden Alarmweckern 
kann dieser Handgriff nicht vergessen werden. Bei Leitungsbruch würde 
die Klappe Jedoch sofort wieder abfallen, weil infolge ihres Anhebens 
ihr Anker angezogen wird. Erst nach Umlegen eines Leitungsbruch- 
Schalters, welcher ein Wechseln der 
Ruhe- und Arbeitsstromkontakte an 
den beiden isolierten Anschlagsäulen 
des Morseapparates bewirkt, ist der 
Beamte imstande, die Fallklappe 
abzustellen. Sollte jedoch ein Ende 
der Leitung an der Bruchstelle mit 
Erde in Verbindung gekommen sein, 
also der betreffende Leitungsstrang 
mit dem einen Morseapparat unter 
Ruhestrom stehen, so wäre ein 
Wechsel der Kontakte am Aus- 
sehlagständer dieses Morseapparates 

ohne Erfolg; dem Beamten ist es daher, wie aus dem Schaltungsschema 
unschwer ersichtlich ist, erst nach Umstellung des Leitungsbruchschalters 
in die dritte Stellung möglich, die Fallklappe endgültig in ihre Ruhelage zu 
bringen. Der Leitungsbruchschalter erfüllt also denselben Zweck, wie der 
bereits in Fig. 48 dargestellte sogenannte Notschalter. 

Für den Fall, daß die bei der eben beschriebenen Schaltung voraus- 
gesetzte Benutzung der Doppelarretiening für die Morseapparate nicht ge- 
wünscht wird, haben Siemens & Halske eine elektrische Festhaltung der 
Morseapparate bei Leitungsbruch in zwei verschiedenen Ausführungen unter 
Verwendung je einer Klappe für jeden Morseapparat eingeführt. Die erste Aus- 
fühimngsart ^) besteht darin, daß bei Leitungsbruch anstelle der gebrochenen 
äußeren Schleifenleitung durch Umlegen des Leitungsbruchschalters zwei 
künstliche Schleifen hergestellt werden, von denen jede einen Morseapparat 
und eine Hälfte der Linienbatterie umfaßt, so daß die Morseapparate wieder 
unter Ruhestrom stehen (Fig. 59). Beim Elinlauf einer Meldung wird durch 
Abfallen der Klappe die künstliche Schleife des betreffenden Morseapparates 



Fig. 58. 



1) D.R.P. 161229. 



284 



VII. Empfangsapparate für Feuermeldeanlagen. 



wieder unterbrochen, damit der freigegebene Apparat die Meldung auf- 
nehmen kann. 

Bei der zweiten Ausflihrungsart *) wird an jedem Morseapparat ein 
Elektromagnetsystem angebaut, dessen Anker in angezogener Stellung nach 
Art einer Bremse auf die Windflügelachse des Laufwerkes wirkt. Die Frei- 
gabe des Laufwerkes erfolgt beim Einlauf einer Meldung gleichfalls durch 
Abfall der Klappe. 

Eine interessante Einrichtung haben Siemens & Halske für die An- 
wendung des auf Seite 278 erwähnten automatischen Alarmschalters bei der 
Morsesicherheitsschaltung vorgesehen; diese ermöglicht, daß beim Tele- 
graphieren bzw. beim Revidieren der Melder das Ansprechen der Alarm- 
schalter verhindert wird, indem infolge des selbsttätigen Umlegens eines 
Schalters beim Öffnen einer Meldertür künstlich ein direkter Erdschluß in 
der Schleifenleitung herbeigeführt wird (Revisionsschaltung). ^ Nach Abfall 
der Klappen bei der ersten Stromunterbrechung wird der Anker desjenigen 
Morseapparates, auf dessen Seite dieser Erdschluß liegt, infolge des über 
Erde zurückfließenden Ruhestroms festgehalten, während der andere Morse- 
apparat, welcher nicht mit dem Alarmschalter in Verbindung st^ht, die 
Revisionsmeldungen aufnimmt. 



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Fig. 60. 



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3. Die kombinierte Morsesicherheitsschaltung. 

Schon frühzeitig wurde bei der einfachen Morseschaltung eine Ersparnis 
an Apparaten für kleinere Anlagen dadurch zu erreichen gesucht, daß für 
mehrere Schleifen gemeinschaftlich nur ein Morseapparat Verwendung fand. 

Jede Schleife erhält nm' 
ein Relais, welches in 
Parallelschaltung zu 
denjenigen der anderen 
Schleifen, also in Ar- 
beitsRtromschaltung, die 
Melderzeichen auf den 
Morseapparat überträgt, 
wie Fig. 60 zeigt. Besser 
ist es jedoch, die Kon- 
takteinrichtungen der 
einzelnen Relais mit 
dem Morseapparat zu- 
sammen in eine ge- 
schlossene Schleife zu 
schalten, um eine Ruhe- 
stromkontrolle auch für 
diesen Ortsstromkreis 
zu ei-möglichen. Das Bedürfnis, mit Apparaten möglichst zu sparen, tritt 
selbstverständlich bei der Morsesicherheitsschaltung in noch größerem Maße 
zutage, da neben der Kostenfrage auch oftmals die Unterbringung von zwei 
Morseapparaten für jede Linie wegen Raummangels Schwierigkeiten ver- 



m 



1) D.R.P. 178155. 

2) D.R.P. 171411. 



B. Das Moreesystem. 



285 



ursacht. Siemens & Halske haben diesen Forderungen dadurch Rechnung 
getragen, daß eine Kombination geschaffen wurde, welche unter Beibehalt 
sämtlicher Vorteile der Morsesicherheitsschaltung die gemeinsame Benutzung 
von nur 2 Morseapparaten für etwa 4 oder 5 Schleifen gestattet.^) Das 
Prinzip dieser in Fig. 61 wiedergegebenen Schaltung beruht darauf, daß in 
der Buhelage die beiden Morseapparate in einer über die Fallklappen der 
einzelnen Schleifen geschlossenen, unter Ruhestrom stehenden Lokalschleife 
liegen. Bei Einlauf einer Meldung werden durch Abfall der zu der be- 
treffenden Außenschleife gehörigen Klappe die Relais und die Linienbatterie 




dieser Schleife abgeschaltet, während die beiden Morseapparate mit ihrer 
Lokalbatterie in die Außenschleife eingeschaltet werden. Der Stromlauf ist 
dann demjenigen der normalen Morsesicherheitsschaltung gleich. 

Die Morseapparate nehmen daher, ohne daß irgend eine Übertragung 
durch Relais nötig ist, d:e Meldungen unmittelbar auf. 

Bei Abgabe zweier aus verschiedenen Schleifen gleichzeitig erfolgender 
Meldungen werden die beiden in Betracht kommenden Außenschleifen mit 
der Lokalschleife zu einer großen Schleife vereinigt, so daß beide Meldungen 
gleichzeitig aufgenommen werden können. Wegen der in den Lokalstrom- 
kreis eingeschalteten hohen Ausgleichswiderstände spielt der Widerstand der 



1) D.R.P. 189434. Ausgeführt für Moskau, Meißen, Werdau, Rheydt u. a. m. 



286 VII. Empfangsapparate für Fea^rmeldeanlagon. 

alliieren Schleifen bei dieser Zusammenschaltxmg keine große Bolle. Eine 
derartig ausgebildete Anlage kann daher als eine große Schleife angesehen 
werden, welche nur der bequemeren Kontrolle wegen in mehrere £änzel- 
schleifen zerlegt ist. 

Durch Vermittelung eines Drahtbruchschalters für jede Einzelschleife ist 
die Aufrechterhaltung des Betriebes bei allen Leitungsstörungen genau wie 
bei der normalen Morsesicherheitsschaltung gewährleistet. 

Bei einer zweiten Ausführungsart der kombinierten Morsesicherheits* 
Schaltung findet ein Hintereinanderschalten der Lokalschleife mit den Melder- 
schleifen nicht statt; die Schleifenrelais werden nicht ausgeschaltet, sondern 
übertragen die Melderzeichen in die unter Ruhestrom stehende Lokalschleife. 

In Verbindung mit Telegrapheninspektor Rohde-Cöln wurde die Be- 
dienung bei dieser Schaltung dadurch vereinfacht, daß der von Hand umzu- 
legende Leitungsbruchschalter durch Kombination der für jede Melderschleife 
vorgesehenen Schleifenrelais mit zwei Fallklappeneinrichtungen in Wegfall 
kommt. ^) Die Schleifenrelais sind derartig ausgebildet, daß ihre Anker 
außer zur Kontaktvermittelung gleichzeitig noch als Träger für je zwei 
unmittelbar hintereinander auf derselben Achse angeordnete Klappen dienen. 
Beim Abstellen werden diese beiden Klappen gleichzeitig angehoben; je 
nach Stellung des Ankers bleibt jedoch nur eine derselben in der auf- 
gehobenen Lage, während die andere wieder abfällt. Jede Klappe wirkt 
auf eine eigene Umschaltvorrichtung, welche demselben Zweck dient, wie 
der Leitungsbruchschalter in den vorbeschriebenen Schaltungen. 

Der Beamte hat daher nach einer Meldung oder bei Eintritt eines 
Leitungsbruches u. dgL nur einen Handgriff auszuführen, d.h. die Klappen 
zu heben. Die für den betreffenden Fall nötigen Umschaltungen bewirkt 
die oben bleibende Klappe selbsttätig. 

4. Die Übertragung von Feuermeldungen. 

In größeren Städten mit mehreren Feuerwachen ergibt sich die Not- 
wendigkeit, die einzelnen Wachen über eine eingegangene Feuermeldung 
entsprechend zu verständigen. Aus Gründen der Sicherheit wird meist von 
vornherein davon abgesehen, Feuermeldungen nur auf telephonischem Wege 
von einer Wache an die anderen weitergeben zu lassen; die Übermittelung 
geschieht vielmehr gewöhnlich auf telegraphischem Wege. Der Ausbau einer 
Feuermeldeanlage kann hierfür nach drei verschiedenen Grundprinzipien ge- 
schehen : 

Bei der ersten Ausführungsart laufen sämtliche Feuermeldelinien von 
einer Zentralstation aus, welche sich in den meisten Fällen auf einer Feuer- 
wache,- der sogenannten Hauptwache, befindet (Fig. 62). Die anderen Wachen, 
Nebenwachen genannt, sind mit der Hauptwache durch eine Binglinie 
(Sprechlinie) derartig verbunden, daß auf jeder Nebenwache ein in diese 
Sprechlinie eingeschalteter Morseapparat vorgesehen ist. Die Weitergabe 
einer auf der Hauptwache eingegangenen Feuermeldung geschieht meist von 
Hand durch Abgabe einer Depesche, wodurch ein telephonischer Verkehr 
vollständig in Fortfall kommen kann. Soll jedoch ein telegraphischer Ver- 
kehr gänzlich vermieden werden, damit eine Ausbildung der Mannschaften 

1) D.R.P. angemeldet 



B. Das MorMsystem. 



287 



im Telegraphieren unnötig wird, so wird für die Übertragung der Melder- 
nummer ein mit verstellbaren Typenscheiben versehenes Repetierlaufwerk 
benutzt, wie es Fig. 65 zeigt. Auf diesem wird die in Betracht kommende 
Meldemummer durch Drehung entsprechender Schalter eingestellt. Für die 
Hunderter, Zehner, Einer ist je ein Drehschalter vorgesehen; jeder Schalter 
wird so lange gedreht, bis die gewünschte Ziffer hinter einem Fenster sieht« 
bar wird. Nach beendeter Einstellung wird die Kurbel mngelegt, wodurch 




Fig. 62. 



Fig. 63. 



Fig. 64. 



die Meldemummer infolge Ablaufs des Werkes in zweimaliger Wiederholung 
in die ßinglinie übertragen wird und somit auf sämtlichen Nebenwachen 
gleichzeitig einläuft. Neben den Meldemummem können durch verabredete 
Zahlen die verschiedenartigsten Kommandos abgegeben werden. Eine der 
Feuerwehr telephonisch übermittelte Feuermeldung muß jedoch an die Neben- 
wachen ebenfalls telephonisch weitergegeben 
werden, da in diesem Falle eine Melder- 
nummer nicht in Frage kommt. 

Diese Schaltung ist besonders emp- 
fehlenswert, wenn stets mehrere Wachen 
gleichzeitig zu einem Feuer ausrücken, und 
daher an alle Wachen die Meldung gleich- 
zeitig weitergegeben werden soll. 

Bei der zweiten Verteilungsart (Fig. 63) 
sind jedesmal diejenigen Schleifen, welche 
die in dem Ausrückungsbereich einer be- 
stimmten Nebenwache liegenden Melder 
enthalten, durch diese Nebenwache hindurch 
geführt, so daß eine Feuermeldimg gleich- 
zeitig auf den Morseapparaten der Haupt- 
wache und der in Frage kommenden Neben- 
wache erfolgt, ohne daß eine weitere Übermittelung nötig wird. Da infolge- 
dessen die Nebenwache ohne Zeitverlust abrücken kann, empfiehlt sich diese 
Schaltung besonders dann, wenn bei einer Feuermeldung von der in Be- 
tracht kommenden Nebenwache stets ein vollständiger Löschzug ausrückt, 
während von der Hauptwache eventl. nur ein Löschgerät zur Unterstützung 
nachfolgt. 

Sobald für die Feuermeldeanlage Sicherheitsschaltung gegen Leitungs- 
bruch vorgesehen ist, werden die Nebenwachen vorteilhaft ebenso wie die 




Fig. 65. 



288 VII. Empfangsapparate für Feuermeldeanlagen. 

Hauptwache mit zwei Morseapparaten für jede Linie ausgerüstet ^ während 
die zugehörigen Linienbatterien jedoch nur auf der Hauptwache Aufstellung 
finden. In den beiden Verbindungsleitungen zwischen Haupt- und Neben- 
wache dürfen keine Melder eingeschaltet werden, damit die Nebenwache auch 
bei Leitungsbruch jede Meldung erhält. Um auch bei doppelseitigem Leitungs- 
bruch in den Verbindungsleitungen den Betrieb aufrecht erhalten zu können, 
wird auf der Nebenwache als Reservestromquelle ein Umformer, wie er in 
Fig. 45 dargestellt ist, vorgesehen. Dieser übernimmt nach Einschaltung 
in die auf der Nebenwache provisorisch geschlossene Linie die Stromlieferung, 
bis die genannte Leitungsstörung behoben ist. 

Bei der dritten Ausführungsart (Fig. 64) wird eine vollständige Dezen- 
tralisation der Empfangsapparate vorgenommen. Jede Wache erhält eine 
selbständige Zentralstation für die zu ihrem Bezirk gehörigen Melder. Eine 
Ringlinie verbindet die einzelnen Wachen untereinander. Die Leitungslängen 
der einzelnen Schleifen sind bedeutend kürzer, wie bei den beiden anderen 
Schaltungen, jedoch erhöhen sich die Kosten für die Zentralstationen. Diese 
Schaltung wird hauptsächlich angewendet, wenn zu einem Feuer jedesmal 
nur eine selbständige Wache allein ausrückt. 

Welcher der drei Schaltungsarten der Vorzug zu geben ist, hängt von 
den jeweiligen örtlichen Verhältnissen ab. In Amerika ist hauptsächlich die 
erste Schaltungsart (Fig. 62) in Anwendung, während in Deutschland die 
zweite Schaltung (Fig. 63) häufiger ist. 



C. Das Einschlagglockensystem. 
1. Feuermeldeanlagen in Amerika. 

In Deutschland gilt allgemein der Grundsatz, zu einem Feuer möglichst 
mit einem vollständigen Löschzug abzurücken, weil dadurch der leitende 
Offizier gleich bei Beginn des Angriffes in der Lage ist, einheitliche Maß- 
nahmen in umfassender Weise zu treffen. Die Feuerwachen sind daher meist 
in solcher Größe gebaut, daß sie für die Unterbringung sämtlicher zu einem 
Löschzug gehöriger Fahrzeuge ausreichen. In Amerika herrscht jedoch 
die gegenteilige Ansicht. Die gesamte Feuerwehr einer größeren Stadt ist 
in viele einzelne Kompagnien geteilt, von denen zwar jede eine eigene 
Feuerwache, jedoch nur höchstens zwei Fahrzeuge erhält. Zu einem Feuer 
müssen daher stets mehrere Kompagnien ausrücken. Die einzelnen Wachen 
sind nur mit den zur Bedienung der Löschgeräte notwendigsten Mannschaften 
belegt, so daß beim Ausrücken niemand auf den Wachen zurückbleibt. Die 
Übermittelung von Feuermeldungen muß aus diesem Grunde in ganz anderer 
Weise wie bei den deutschen Feuerwehren geschehen. Es gilt als erste Be- 
dingung, daß für die Entgegennahme von Feuermeldungen auf einer Wache 
niemand besonders ausgebildet zu werden braucht ; von einer Meldung sollen 
vielmehr alle auf einer Wache anwesenden Personen gleichzeitig benach- 
richtigt werden. Diese Forderung schließt die alleinige Benutzung von 
Morseapparaten für die Übermittelung von Feuermeldungen, sowie die An- 
wendung der Morsezeichen, welche sich bei Anlagen mit einer großen 
Anzahl von Meldern in den einzelnen Schleifen wiederholen müßten, von 
vornherein aus; es kommt daher nur das Zahlensystem in Betracht. 



C. Das EinschlagglockensyBtem. 289 

Um jede Verwechselung von Meldern unmöglich zu machen, werden die 
sämtlichen Melder fortlaufend numeriert; es genügt dann bei einem Feuer, 
allen Wachen die Nummer des benutzten Melders mitzuteilen, um die der 
Brandstelle am nächsten gelegenen Wachen zum Ausrücken zu veranlassen. 
Diese Mitteilung geschieht auf akustischem Wege durch Einschlagglocken, 
indem aus der Gruppierung einzelner Glockenschläge die Nummer des Melders 
iibgehört werden kann. Damit für den Betrieb derartiger Wecker die Unter- 
haltung von Batterien auf den Wachen fortfällt, sind die Wecker mit 
mechanischen, durch Federkraft getriebenen Laufwerken ausgerüstet, welche 
für jeden Glockenschlag von in den Alarmlinien liegenden Elektro- 
magneten ausgelöst werden. Die sämtlichen Feuemieldeschleifen werden 
(wie in Fig. 62) nach einer Zentralstelle geführt, welche jedoch in der Regel 
nicht auf einer Feuerwache selbst, sondern in einem beliebigen städtischen 
Gebäude, am häufigsten auf dem Rathause, untergebracht ist. Sämtliche 
Feuermeldungen, auch die auf telephonischem Wege mitgeteilten, gehen auf 
dieser Zentralstation ein und werden von hier aus an die Feuerwachen 
weitergegeben. Diese Übermittelung geschieht in Großstädten meist auf 
folgende Weise: Läuft eine Feuermeldung ein. so ruft der wachhabende 
Beamte die einzelnen Ziffern der Nummer des Melders, welche er auf dem 
Empfangsapparat bereits während des Einlaufens abliest, einem zweiten 
Beamten zu ; dieser stellt die Nummer auf einem Übermittelungsapparat (Trans- 
mitter) durch Drehen von Schalträdem ein, ähnlich wie bei dem auf 
Seite 287 beschriebenen Repetierlaufwerk, worauf die Nummer in sämtliche 
Alarmlinien gleichzeitig mit mehrmaliger Wiederholung übertragen wird. 
Auf telephonischem Wege eingegangene Meldungen müssen jedoch den 
Wachen ebenfalls durch Fernsprecher mitgeteilt werden. Die Feuerwachen 
erhalten also die Feuermeldungen erst auf dem Umwege über die Zentrale, 
wobei Irrtümer und Zeitverluste nicht ausgeschlossen sind. Die in Deutsch- 
land gebräuchliche, in Fig. 63 wiedergegebene Schaltung, bei welcher die- 
jenige Wache, welche ausrücken muß, die Meldung unmittelbar vom Melder 
selbst erhält, ist daher in vielen Fällen vorteilhafter. 

Als Empfangsapparate dienen bei den großen amerikanischen Anlagen 
ebenso wie in Deutschland Morseapparate (Farbschreiber), welche jedoch 
derartig eingerichtet sind, daß jeder Apparat 4 Magnetsysteme und 4 Schreib- 
hebel, jedoch nur e i n Laufwerk mit entsprechend breitem Papierstreifen ent- 
hält. Ein Farbschreiber kann daher für 4 Melderschleifen gleichzeitig Ver- 
wendung finden. In mehreren Anlagen sind diese Empfangsapparate bei 
entsprechender Ausgestaltung sogar in solcher Größe in Anwendung, daß sie 
an 20 Melderschleifen aufnehmen können (multiple pen-register). Da diese 
Kombinationen nur eine Platzersparnis, jedoch keine größere Betriebssicher- 
heit und keine leichtere Bedienung bieten, wie die in Deutschland gebräuch- 
lichen einfachen Farbschreiber, dürfte die Weiterverwendung des altbewährten 
einfachen Farbschreibers vorzuziehen sein. 

Bei Anlagen kleineren Umfanges wird in Amerika die Weitergabe der 
Meldemummer in die Alarmlinien anstatt von Hand durch Venpittelung 
eines automatischen Übertragungsapparates (Repeaters) ^) bewirkt, so daß die 
Mitteilung der Feuermeldung an die Wachen ohne Zeitverlust gleichzeitig 
mit der Abgabe des Signals durch den Melder erfolgt. 



1) U.S.A. Patent 596250. 
Handb. d. Elektrotechnik. XJ, 2. 19 



290 V^II* Empfangsapparate für Feuermeldeanlagen. 

Diese Einrichtung hat unter dem Namen „GAMEWELL-System" infolge der 
Vorführung einer kleinen Anlage auf der Feuerschutzausstellung in Berlin 
im Jahre 1901 auch in Deutschland Eingang gefunden. 

Hierdurch sah sich die Firma Siemens & Halskb gezwungen, auch ihrer* 
seits ein System zu schaffen, welches dieselhen Bedingungen, wie da8 
GAMEWELL-System, erfüllen konnte. Dies ist ihr nach verhältnismäßig kurzer 
Zeit in dem sogenannten „Einschlagglockensystem^ unter Verwendung bzw. 
Kombinierung aller bereits bei ihren anderen Feuermeldesystemen vorliegen- 
den Schaltungsprinzipien derartig gelungen, daß es in vielen Beziehungen 
als das vollkommenste System angesehen werden kann. 

Die weite Verbreitung des GAMEWELL-Systems in Amerika wird dadurch 
erklärt, daß die Gamewell Co. infolge von Vereinigungen bzw. Ver- 
trägen mit anderen Firmen, welche früher selbständig Feuermeldeanlagen 
bauten, konkurrenzlos war. Die einzelnen Städte waren daher genötigt, 
wenn sie eine brauchbare Feuermeldeanlage erhalten wollten, diese von 
der Gamewell Co. ausführen zu lassen. Hierbei konnte jedesmal nur ein 
System in Frage kommen, nämlich dasjenige, welches diese Firma fabrikations- 
mäßig herstellte. 

Erst in letzter Zeit hat auch die Stab Electric Co. die selbständige 
Fabrikation von Feuermeldern und den Bau von Anlagen aufgenommen. ^) 
Femer baut die Nobthern Electric and Makufacturing Co. in Montreal, 
welche früher mit der Gamewell Co. in Verbindung stand, die Gamewell- 
Meldertypen, die in Canada nicht geschützt sind. 



2. Grundlagen des Einschlagglockensystems. 

Die dem deutschen und dem für die deutschen Verhältnisse modifizierten 
amerikanischen System zugrunde liegenden Prinzipien sind, kurz zusammen- 
gestellt, folgende: 

Bei einer Feuermeldung wird die Nummer des benutzten Melders auf 
der Zentralstation, welche meist auf einer Feuerwache untergebracht ist, auf 
dreierlei Weise wiedergegeben: Erstens wird die Nummer von einem 
Registrierapparat, welcher mit Zeitstempel und Papierauf Wickler versehen 
ist, aufgeschrieben, zweitens erscheint sie auf einem in der Wagenhalle an- 
gebrachten Nummemapparat (Indikator), wie ihn Fig. 66 zeigt, drittens 
schlagen mehrere Glocken in der Feuerwache die Nummer mit, so daß 
sie von den Mannschaften sowohl abgelesen, wie auch abgehört werden 
kann. Nebenwachen oder beliebige andere Stellen, wie Polizeiwachen, 
Wasserwerke, Wohnungen von Feuerwehr-Offizieren und dergleichen, er- 
halten nur Signalglocken oder nach Bedarf ebenfalls Nummernapparate und 
Registriereinrichtungen. Diese Apparate werden entweder in selbständige, 
unter Ruhestrom stehende Alarm schleifen oder unmittelbar in die Melder- 
schleifen eingeschaltet. 

Sämtliche Melder- und Alarmschleifen führen zu dem Hauptapparat der 
gesamten Anlage, dem „Übertrager" (Repeater), von dem aus die W^eitergabe 
der Meldung sowohl auf die Apparate der Wache selbst, als auch auf die- 
jenigen der Nebenwachen gleichzeitig erfolgt. 



1) Aulier mehreren kleineren Anlagen hat die Star Co. den Neubau der Anlage 
Cleveland ausgeführt. 



C. Das £in8chlagglocken System. 



291 



Aus der Benutzung nur eines Zentralapparates für sämtliche Melcler- 
schleifen ergibt sich die Notwendigkeit der Verwendung von Meldeni. 
welche mit Einrichtungen zur Verhinderung des gleichzeitigen Ablaufens 
zweier Melderlaufwerke versehen sind. Die Gamewell Co. verwendet aus 
diesem Grunde den auf den Seiten 251 — 253 beschriebenen Melder, während 
Siemens & Halske ihre nach Fig. 31 geschalteten Melder benutzen. Die Signale 
gleichzeitig in derselben oder in verschiedenen Schleifen 
ausgelöster Melderwerke können daher hintereinander ein- 
gehen. Die Gamewell Co. läßt die zweite Meldung sofort 
nach Beendigung der vorhergehenden einlaufen, ohne Rück- 
sicht darauf, ob der Nümmemapparat bereits wieder abgestellt 
worden ist. In den Anlagen von Siemens & Halske wird 
der zweite Melder so lange arretiert, bis nach Beendigung der 
ersten Meldung die Empfangsapparate, d. h. Übertrager und 
Nümmemapparat, sich wieder in der Ruhelage befinden, 
damit zur Vermeidung von Irrtümern niemals eine andere 
Nummer auf dem Nümmemapparat sichtbar bleiben kann, als 
wie diejenige, welche gleichzeitig durch die Glockenschläge 
angegeben wird. Hierbei wird die Einrichtung auf Wunsch 
noch derartig getroffen, daß das Zurückstellen der Zentral- 
apparate erst geschehen kann, wenn die Indikatoren der 
Nebenwachen ebenfalls wieder abgestellt worden sind. 
Femer ist zu beachten, daß beim GAMEWELL-System infolge 
der mehrmaligen Umdrehung der Typenscheibe die Pause, 
welche nach Abgabe einer Zahl bis zu ihrer Wiederholung 
stattfindet, bei den einzelnen Meldern verschieden lang ist. 

Bei den Meldern von Siemens & Halske macht die Typenscheibe trotz 
der dreimaligen Wiederholung der Meldemummer nur eine einmalige Um- 
drehung. Infolgedessen können die Einschnitte für die Nummern auf den 
Umfang der Scheibe derartig verteilt werden, daß die Pausen bei allen 
Meldern völlig gleichmäßig sind (Fig. 31). Das Abhören der Meldemummern 
wird hierdurch bedeutend erleichtert. 



Fig. 66. 



3. Ausfuhrung des Gamewellsystems. 

Der Übertrager der Gamewell Co., welcher in Fig. 67 abgebildet ist, 
enthält für jede Melderschleife ein Elektromagnetsystem, welches die Über- 
ti-agung auf die Empfangsapparate nicht unmittelbar auf elektrischem Wege, 
sondern durch Vermittelung eines mit Gewichtsbetrieb arbeitenden Schalt- 
werkes bewirkt. Des Gewichtsablaufs wegen steht der Übertrager auf einem 
schrankartigen Unterbau (vgl. Tafel VIII). 

Die Wirkungsweise dieses Apparates ergibt sich aus den Abbildungen 
68 — 71. Wie aus dem Schema Fig. 68 ersichtlich ist, endigen die Melder- 
schleifen 1 und 2 in je zwei StromschluJJfedern F^ bzw. F^, welche durch 
einzelne, auf der aus Isoliermasse bestehenden Walze IV angebrachte Kontakt- 
stücke geschlossen sind. Parallel zu diesen Stromschlußfedern befinden sich 
die Nebenschlußfedern i und k. Sobald die beiden Federn i und /: geöffnet 
sind, findet während einer Umdrehung der Walze ir eine Stromunterbrechung 
in den Melderschleifen statt. Sind also in den Melderschleifen Empfangs- 
apparate £*! bzw. E^ (Glocken oder Indikatoren) auf den Nebenwachen ein- 

19* 



292 



V"II. Empfangsapparate für Feuermeldeanlagen. 




Fig. 67. 



M, M» 




j-^Z 



*''^lil^N 



Fig. 68. 



1'. Das EinschUurirlockeiisysienK 



2\*;i 



^««^chaltet . >4> erfolgt ein Ansprechen derselben bei jetler l niitrehun^ der 
Walze n'. Ebenso wird die rbeitragunir der Melduni^n auf die Kiuptanje>« 
appante der Zentmlstaüon iRe^strierappanii h\ Indikator J mit GWke 
dorch dieselbe Walze über die Stromschlußfedem F^ bewirkt, l>a die An- 
la^n mit deutschem Rahestn>m arbeiten« ergibt sich, daß die Weitei>r5^be 
einer Meldnng durch eine entsprechende Anzahl von Unterbrechungen, hervoi^ 
gerufen durch Umdrehungen der Walze H\ erfolgen muß, l>ie>e l>n^hungew 
der Walze werden folgendermaßen herbeigeführt: 

Der Anker h eines Schleifenelektromagneten " wini in den Abbildungen 
^^ — 71 in den drei Stellungen gezeigt, welche er überhaupt einnehmen kann : 
Fig. 69 zeigt die Ruhestellung, in welcher der Anker angezogt^n ist. In 
Fig. 70 ist er infolge einer Stromunterbrechung in seine äußerste l4age xurück- 
gefallen; in Fig. 71 ist der Anker, welcher infolge einer Stn^munterbnvhung 
abfallen wollte, als bereits durch den Anker eines andei^n Schleift*nelektn>- 
magneten eine Meldung übermittelt wurde, gehalten worden. Die siimtlichen 
Elektromagnete a liegen nebeneinander; die Achse A ist für alle Hebel «/ 
gemeinsam. Durch Abfall des Ankers b infolge der ersten Stromunterbix>ohung 
beim Ablauf eines Melders wird der auf der Achse -I befestigte Hebel ff zurück- 








Fig. 69. 



Fig. 70. 



Kig. 71. 



gediückt; die Achse -1 (Fig. 68) dreht sich und gibt durcli Anliebon dos 
Hebels fj den Arretierhebel p der Achse D frei, welche unter Einwirkung 
des Gewichtes n in Umdrehung versetzt wird. 

Bei der gleichzeitig erfolgenden Drehung der Exzentersrheibe o wird 
jedoch der Hebel q wieder heruntergedrückt, so daß infolge des AnschhigK 
des Arrretierhebels p an die Nase des Hebels 7 die Achse P nur jedoHinul 
eine ganze Umdrehung machen kann. Der beim ZurUckdrücken des Hel)t*ls 7 
durch den Hebel d wieder gehobene Anker h (Fig. 69) wird am Uückwiirts- 
fallen durch den Hebel / gehindert, welcher seinerseits von dem Daumen tn 
infolge der Drehung der Achse C durch die Exzentersoheibe x (Fig. 6H) niicli 
unten bewegt wurde. Bei dem nächsten Stromschluß fällt der Hebel / in- 
folge Anzugs des Ankers b wieder zurück. Die dann folgende Stroinunfer- 
brechung bewirkt durch erneuten Abfall des Ankers b auw. zweite IJindrehnng 
der Schaltwalze W. Die beschriebenen Vorgänge wiederholen sich daher 
so oft, als von der Typenscheibe eines Melders Stroinunterbrechungen und 
Stromschlüsse hervorgerufen werden. 

Die Übertragung der Meldung in die einzelnen MelderscJileifcin darf 
für diejenige Schleife nicht stattfinden, aus welcher die betreffende Meldung 
erfolgt. Es ist daher notwendig, die Stromschlußfedern /'' dieser Schleife 
kurzzuschließen; dies geschieht durch die Nebenschlußfedern k und i folgen<ler- 
niaßen : 



294 ^'I^- Empfangsapparate für Feuermeldeanlagen. 

Infolge der Drehimg der Scheibe o wird der Hebel r (Fig. 68) nach 
rechts gedrückt; hierdurch wird der Hebel ar frei und die Achse B macht 
unter Einwirkung des Grewichts w eine halbe Umdrehung bis zum Anschlag 
des Hebels y an den Hebel r. Gleichzeitig gibt die Exzenterscheibe v den 
Anker u frei, so daß der Hebel r unter Einwirkung des Grewichts ^ langsam 
in seine Ruhelage zurückkehren kann. Der mit der Achse B durch die 
Exzenterscheibe h (Fig. 70) in Verbindung stehende Hebel ß wird durch den 
Abfall des Ankers h nach rechts geführt, weil die Rückzugfeder c stärker 
gespannt ist, wie die Feder /*. Da der Hebel jedoch bei Drehung der Achse B 
infolge der Exzenterbewegung von h auch nach unten gedrückt wird, hält 
ihn der Stift // vor der Feder i fest, so daß der Kontakt zwischen k und i 
während der Dauer der Meldung nicht unterbrochen wird. Da nämlich der 
Hebel r, welcher bei jeder Umdrehung der Walze W durch die Scheibe o 
zurückgedrückt wird, erst bei dem nach Beendigung einer Meldung ein- 
tretenden Dauerstrom bis in seine Ruhelage zurückgehen kann, werden auch 
der Hebel /y und die von ihm abhängige Achse B sowie die Hebel <• nicht 
eher freigegeben. Im Gegensatz hierzu bleiben die Nebenschlußfedem k und / 
der anderen Schleifen während der Dauer der Meldung geöffnet, weil die 
anderen Stifte .7 die entsprechenden Federn i bei Drehung der Achse B nach 
unten drücken können (Fig. 71). Gleichzeitig führen die Hebel c auch die 
Hebel / abwärts und halten sie in dieser Stellung fest, damit die infolge 
der Stromunterbrechungen bei der Übertragung der Meldung zum Abfall 
kommenden Anker h der anderen Schleifen aufgehalten werden, so daß sie 
keine Wirkung auf ihre zugehörigen Hebel d ausüben können. 

Tritt im Ruhezustand der Anlage in irgend einer Schleife ein Leitungs- 
bruch ein, so erfolgt nur eine einmalige Umdrehung der Walze ir. Der 
betreffende Anker h wird wieder gehoben und durch den Hebel / dauernd 
festgehalten, während der Apparat nach dieser selbsttätig erfolgten Ab- 
schaltung der fehlerhaften Schleife in seine Ruhelage zurückkehrt. 

Nach Behebung des Leitungsbruches geht der Anker h unter Freigabe 
des Hebels / wieder in seine Anzugsstellung zurück. 

Ein Leitungsbruch wird also auf sämtlichen Empfangsstationen durch 
einen Glockenschlag, bzw. auch durch das Vorspringen der Nummer 1 am 
Indikator angezeigt, ein Umstand, welcher besonders nachts nicht angenehm 
empfunden werden dürfte. 

Der Indikator^) der Gamewell Co. besteht aus einem Laufwerk mit 
Federantrieb, welches auf einen Arretierhebel wirkt, der jedesmal beim Ab- 
fall des Ankers eines im Schleifenstromkreis liegenden Elektromagneten 
freigegeben wird und dann eine Umdrehung ausführen kann. Dieser 
Arretierhebel stößt bei jeder Umdrehung einen Schalthebel hoch, welcher 
seinerseits, je nach seiner Stellung, auf eine der 3 Anschlagfedem der mit 
Echappementeinrichtung versehenen 3 Ziffemwalzen einwirkt. Bei Beginn 
der Meldung steht der Schalthebel unter der Anschlagfeder der Hunderterwalze 
und hebt die Feder bei jeder Stromunterbrechung, wodurch diese Ziffemwalze 
sich jedesmal um ein Ziffemfeld dreht. Während der ersten längeren Pause 
auf der Typenscheibe wird der Schalthebel durch ein Zeitschaltwerk mit 
verzögerter Hebelbewegung unter die Anschlagfeder der Zehnerwalze und ent- 
sprechend während der dritten Pause unter die der Einerwalze geführt. Während 

1) U.S.A.-PiUent 520234. 



C. ])a8 Kinschlagglockensystem. 295 

der langen Pause nach der vollständig eingestellten Zahl wird der Indikator, 
infolge der Arretierung des Magnetankers durch das Zeitschaltwerk, zum 
Stillstand gebracht, so daß die Wiederholungen der Meldemummer auf ihn 
keine Wirkung ausüben können. Die Rückstellung der Ziffemwalzen ge- 
schieht von Hand durch Zug an einem Griff. 

Als Registrierapparat dient der in Fig. 52 wiedergegebene Lochapparat 
mit Zeitstempeleinrichtung. 

Die Zentralstation einer nach dem GAMEWELL-System ausgeführten An- 
lage zeigt Tafel VIII. 



4. Ausfuhrung des Einschlagglockensystems von Siemens & Halske. 

Siemens & Halske haben bei ihrem Übertrager, sowie bei den Nummem- 
apparaten und Weckern von vornherein die Verwendung von Laufwerken, 
welche ein Aufziehen nötig machen, vermieden, weil die Notwendigkeit des 




Fig. 72. 

Aufziehens doch hin und wieder zu Milihelligkeiten Veranlassung geben 
kann. Die elektrische Betätigung dieser Apparate erfordert zwar größere 
Stromstärken, dieser Umstand fällt jedoch bei der heut üblichen Benutzung 
von Akkumulatoren nicht ins Gewicht. Kontaktverbrennungen sind infolge 
der angewendeten Funkenlöscheinrichtungen vermieden. 



296 



VII. Empfangsapparate fttr Fe uermeldean lagen. 



Der Übertrager von Siemens & Halske kann, wie Fig. 72 zeigt, unmittel- 
bar an der Bückwand des Zentraltisches ^) angebracht werden. Die Wirkungs- 
weise dieses Apparates ist aus dem Schema Fig. 73 ersichtlich.*) Für jede 
Melderschleife ist ein Linien - Elektromagnet vorgesehen, dessen Anker b 
Stromunterbrechungen und Stromschlüsse mittels der Kontaktfeder />' auf 
einen allen Schleifen gemeinsamen Elektromagneten S überträgt. Der Anker X 
dieses Elektromagneten steht mit den Stromschloßfedem F der einzelnen 
Schleifen derart in Verbindung, daß jeder Anzug des Ankers eine Strom- 
unterbrechung, jeder Abfall einen Stromschluß in den Melderschleifcn bewirkt* 
so daß mittels des Elektromagneten *S' die Übertragung einer Meldung auf 
die in die Melderschleifen eingeschalteten Empfangsapparate E erfolgt. Da- 
mit bei Übertragung einer vom Melder J/o ausgehenden Meldung der 




Fig. 73. 

Anker b des Schleifenelektromagneten n der anderen Schleife / nicht durch 
seinen Abfall den Elektromagneten ^' beeinflussen kann, wird er durch den 
auf der Innenfläche isolierten Haken / eines Hebels e festgehalten, welcher 
infolge Abfalls einer Klappe A' beim ersten Anzug des Ankers -V unter eine 
an dem Anker b befestigte Feder k geführt wird. Die Arretierung des Ankers b 
muß, wie leicht ersichtlich, geschehen sein, bevor die durch Öffnung der 
Stromschlußfedern F^ hervorgerufene Kontaktunterbrechung in der Schleife 1 
wirksam werden kann. Es sind deshalb zu den Stromschlußfedem F^ noch 
zwei Nebenschlußfedern (> parallel geschaltet, welche beim Abfall der 
Ivlappe Ä" erst dann geöffnet werden, wenn die Arretierung des Ankers I* 
bereits erfolgt ist. Um ferner eine Einwirkung der Stromschlußfedem F auf 
diejenige Linie zu verhindern, aus welcher die Meldung selbst erfolgt, be- 
wirkt der Hebel c dieser Linie, welcher beim ersten Abfall des aktiven 



li Zentralstation für 12 Schleifen, au8p:efülirt für Bremen und Wien. 
2) D.R.r. 167452. 



C. Das Kinschlagglockeuttystem. 2i>7 

Anken» h über dessen Feder k stehen bleibt, eine Überbrückiing der Stroiu- 
Nchlufifedem /* durch den Kontaktschluß zwischen Ar und e. Diese leitende 
Verbindung bleibt während der Dauer der Meldung bestehen: die Feder h 
muß infolgedessen derartig ausgebildet sein, daß sie sich entsprechend weit 
durchbiegen kann, um den Anker b den vollen Anzug zu gestatten. 

Die Übertragung der Meldung auf die Apparate der Zentralstation ge- 
schieht ebenfalls durch den Anker .V, jedoch mittels anderer Federpaai-e, 
welche in Fig. 73 fortgelassen sind. Die Zurückstellung der Klappe A' er- 
folgt nach Beendigung einer Meldung durch einen kräftigen Hubmagneten. 
Beim Eintritt eines Leitungsbruches findet eine Beunruhigung der Wachen 
durch einen Glockenschlag nicht statt, nur der Aufsichtsbe;unte der Zentn\l- 
>tation erhält ein Weckersignal. 

Die für dieses System benutzten Melderlauf werke besitzen, wie auf 
Seite 257 beschrieben wurde, einen Haltemagneten, welcher nur bei einer be- 
stimmten Stromstärke die Auslösung der Werke bewirken kann (Fig. 31). 
Um daher beim Eingang einer Meldung in allen Schleifen das gleichzeitige 
Ablaufen anderer Melderwerke zu verhindern, wird sofort bei dem ersten 
Abfall des Ankers eines Linienelektromagneten in jede Schleife durch den 
sogenannten Kurbelschalter ^) je eine Widerstandsspule eingeschaltet, wo- 
durch die Linienstromstärke in jeder Linie etwa auf die Hälfte reduziert 
wird. Nach Beendigung der ersten Meldung schließt der Kurbelschalter 
diese Widerstände hintereinander in geringen Zeitintervallen wieder kurz. 
Infolgedessen kommt ein anderer, während der ersten Meidung in dei^elbeu 
oder in irgend einer anderen Schleife benutzter Melder in dem Augenblick 
zur Auslösung, in welchem der Kurbelschalter den Widerstand aus der be- 
treffenden Schleife ausschaltet. Es werden dann sofort die bereits kurzge- 
schlossenen Widerstände der anderen Schleifen wieder eingeschaltet, so daß 
diese zweite Meldung ungestört erfolgen kann. Nach Beendigung derselben 
wiederholen sich die beschriebenen Vorgänge so lange, bis nach Ablauf sämt- 
licher inzwischen benutzter Melder der Ruhezustand der Anlage wieder ein- 
getreten ist. 

Ein besonderer Vorzug des Einschlagglockensystems von Siemens & 
Halske besteht darin, daß sowohl ein Anruf der Zentralstation und der 
Nebenwachen für Telephongespräche, als auch ein Telegraphieren auf den 
Linien und die Melderrevisionen unter Wegfall jeglicher Umschaltung statt- 
finden können, ohne daß eine Beeinflussung der Alarmapparate, d. h. der 
Einschlagwecker und der Indikatoren, stattfindet. Dies wird auf einfache 
Weise dadurch erreicht, daß bei Abgabe von Feuermeldungen Stromunter- 
brechungen, beim Telegraphieren oder bei Melderrevisionen und Anrufen 
jedoch nur Stromschwankungen in der Schleife stattfinden. ^) 

Als Empfangsapparat für die Anrufe dient der auch die Feuermelduugen 
aufnehmende Registrierapparat, für welchen daher, sobald ein telegraphischer 
Verkehr möglich sein soll, anstelle eines Lochapparates ein Färb schreib er 
Verwendung finden muß (Fig. 72). Die im Übertrager befindlichen Schleifen- 
elektromagnete sind derartig eingestellt, daß sie nur bei Stromunterbrechungen, 
also nur bei Feuermeldungen, ansprechen, während alle übrigen Meldungen 
durch andere Relais, welche bereits bei Stromschwankungen in Tätigkeit 
treten, auf den Registrierapparat übertragen werden. 

1)"d.R.P. 168815. 
2) D.R.P. 17Ö487. 



298 VII. Empfangsapparate fttr Feuermeldeanlagen. 

Die Stromschwankungen werden dadurch erzielt, daß durch Öffnen der 
Meldertüren entsprechende Widerstände parallel zu den Anruftasten und den 
Typenscheiben eingeschaltet werden. Es ist ersichtlich, daß eine Feuer- 
meldung, welche stets bei geschlossener Tür abgegeben wird, durch Tele- 
graphieren oder durch Melderrevisionen nicht aufgehalten oder gestört werden 
kann, da infolge der bei einer Feuermeldung eintretenden Stromunterbrechungen 
der Übertrager in Wirksamkeit tritt, welcher die anderen Meldungen sofort 
abschneidet. 

Als weiterer Vorteil des Systems von Siemens & Halske ist hervor- 
zuheben, daß bei seiner Ausbildung gleich von vornherein eine Sicherheits- 
schaltung gegen Leitungsbruch vorgesehen wurde. Die Gamewell Co., 
welche früher ihre Anlagen nicht mit Erdschaltungen ausführte, sah sich 
daher gezwungen, wegen der in Deutschland herrschenden Vorliebe für 
Sicherheitsschaltungen, ihr System entsprechend zu ändern. Es ist selbst- 
verständlich, daß derartige Änderungen eines fertigen Systems ungemein 
schwierig sind. 

Bei der Sicherheitsschaltung von Siemens & Halske ^) wird, ähnlich wie 
in Fig. 31 angegeben, für eine unterbrochene Schleife eine Hilfsbatterie und 
ein Hilfsrelais durch Umlegung eines Hebels am Leitungsbruchschalter') 
eingeschaltet, so daß die Übermittelung der Meldungen über Erde erfolgen 
kann. Im übrigen findet die Übertragung einer Meldung auf die Empfangs- 
apparate in der gewöhnlichen Weise statt ; die Haltevorrichtung in den Meldern 
bleibt ebenfalls in Wirksamkeit. Damit die Melder einer unterbrochenen 
Schleife auch bei einem Drahtbruch mit gleichzeitigem Erdschluß betriebsfähig 
bleiben, ist noch ein zweites Hilfsrelais vorgesehen. Diese beiden, nur bei 
einem Leitungsbruch in Betracht kommenden Relais genügen für mehrere 
gleichzeitig unterbrochene Schleifen. 

Eine weitere Vervollkommnung des Einschlagglockensystems wurde 
durch Anwendung der auf Seite 279 beschriebenen Lichttableaus erreicht. 
An die Stelle des Nummernapparates tritt hierbei ein Drehschalter,*) welcher zur 
automatischen Einstellung der einzelnen Lampengruppen dient. Das Licht- 
tableau in der Wagenhalle kann femer derartig ausgebildet werden, daß 
unmittelbar der Name des Standorts eines benutzten Melders in Schriftzeichen 
erscheint, indem für jeden Melder ein besonderes Feld in diesem Tableau 
vorgesehen wird (Schriftzeichentableau). *) 

Für die in Fig. 74 abgebildete Empfangsstation für 8 Schleifen der 
Feuermeldeanlage Wilmersdorf-Berlin wurde zum ersten Male ein vollständig 
automatischer Betrieb durchgeführt. Bei dieser Anlage ist nach Beendigung 
einer Feuermeldung jegliche Bedienung, selbst die beim GAMEWELL-System 
nötige Abstellung des Indikators, in Fortfall gekommen, da die Zurück- 
stellung des Generalschalters, welcher gleichzeitig die Abstellung des Über- 
tragers, des Kurbelschalters und der Lichttableaus bewirkt, nach einer be- 
stimmten Zeit selbsttätig erfolgt. Dieser Zeitraum kann für die Tages- oder 
Nachtstunden entsi)rechend der Schnelligkeit des Ausrückens verschieden 
gewählt werden. 



1) D.R.P. 167133, 

2) Siehe Fig. 72 links oben und Fip. 74 links in der Mitte. 

3) D.R.P. 167293. 

4) Ausgeführt fttr die Feuermeldeanlage in Hamburg. D.K.P. a. 



C Das EiDschlagglockenByBtein. 



299 



Ferner wurde bei dieser Anlage eine Einiichtung in Anwendung ge- 
bracht , welche das Bedienungspersonal im Bedarfsfalle durch Aufleuchten 
transparenter Schrift an einem sogenannten Störungstableau , wie z. B. 
„Eegistrierapparat aufziehen!'' oder „Leitungsbrujhschalter umlegen !"* auf 
die Art des auszufülirenden Handgriffes hinweist. Dieses Störungstableau *) 




Fig. 74. 



ist in Fig. 74 unter dem Übertrager sichtbar; in dem oberen Rahmen der 
Schalttafel befindet sich das Kontrollichttableau. 

Der rechts auf der Tafel angebrachte Apparat dient zur Abgabe be- 
stimmter Nummern, welche als verabredete Signale gelten, wie z. B. Nr. 22 — 
Probealarm, Nr. 33 — Telephonmeldung, Nr. 44 — Samariteralami. Nr. 55 — 
Großfeuer u. s. f. 



1) D.R.P. a. 



300 



VIII. Kombinierte Feuermelde- und Wächterkon trollanlagen. 



Vni. Kombinierte Feuermelde- und 
Wächterkontrollanlagen. 

Für ausgedehnte Fabriketablissements mit eigener Feuerwehr und für 
öffentliche Gebäude, Theater, Warenhäuser, in denen eine kleine ständige 
Feuerwache untergebracht ist, werden die WächteiTundgänge meist von den 
Feuerwehrleuten selbst ausgeführt; es ergibt sich hierbei vielfach die Not- 
wendigkeit, neben der Feuermeldeanlage auch eine Wächterkontrollanlage 
einzurichten. 

Es empfiehlt sich in solchen Fällen, hauptsächlich der verringerten Kosten 
wegen, beide Anlagen derartig zu vereinigen, daß die einzelnen Feuermelder 




Fig. 75. 

auch als Wächterkontrollmelder benutzt werden können. Bei den ver- 
schiedenen Ausführungen von Siemens & Halske ist diese Bedingung am 
einfachsten dadurch gelöst, daß die Kontakteinrichtung des Feuermelders 
mittels eines Umschalters U beim Öffnen der Meldertür aus der Feuermelder- 
linie aus- und in die Wächterkontrollinie eingeschaltet wird, so daß der 
Melder in beiden Fällen zwar dasselbe Signal, jedoch auf verschiedene 
Empfangsapparate abgibt. ^) Zur Verminderung des Leitungsmaterials kann 
hierbei die Rückleitung für beide Stromkreise gemeinschaftlich benutzt 
werden (Fig. 75). 

Wird beispielsweise in einer Theateranlage ein Melder bei geschlossener 
Tür nach P^inschlagen der Glasscheibe für eine Feuermeldung benutzt, so 
läuft das Zeichen dieses Melders auf je einem Morseapparat im Theater- 

1) Ausgeführt im neuen Stadttheater zu Cöln. 



VIII. Kombinierte Feuermelde- umi Wächterkontrollanlagen. 



301 



Wachlokal T und in der städtischen Feuerwache F unter Ertönen der Alarm- 
wecker ein. Da durch das Zeichen die örtliche Lage des Melders genau 
bekannt ist, wird der anrückenden Feuerwehr das zeitraubende Aufsuchen 
der Brandstelle erspart. Der Wächter öffnet bei seinen KontroUmeldungeu 
jedesmal die Tür des Melders, bevor er das Laufwerk zur Auslösung bringt. 
Das Melderzeichen läuft dann nur in der städtischen Feuerwache ohne 
Weckersignal auf einem anderen mit Zeitstempeleinrichtung und selbsttätigem 
Papieraufwickler versehenen Morseapparat W ein. 

Die einmalige kurze Einschaltung des Druckmagneten Z im Zeitstempel- 
apparat erfolgt mittels eines selbsttätigen Schaltapparates, welcher aus einem 
in der Melderlinie liegenden Elektromagnetsystem E mit verzögertem Anker- 
anzug besteht. Bei der ersten Stromunterbrechung fällt der Anker ab und 
schließt den Kontakt für den Drnckmagneten im Vorbeigleiten an einer 
Schleiffeder. Bei den nun folgenden kurzen Stromstößen des Melderzeichens 







Fig. 76. 



kommt der Anker infolge seiner verzögerten Bewegung nicht wieder mit 
der Schleiffeder in Berührung und geht erst bei dauerndem Stromschluß in 
die Ruhelage zurück. Die Schleiffeder ist so ausgebildet, daß ihre Berührung 
mit dem Anker bei seinem Rückgang auf ihrer isolierten Rückseite statt- 
findet, wodurch ein zweiter Kontaktschluß vermieden wird. ^) 

Bei den übrigen Ausführungen von Siemens & Halske ist die An- 
wendung nur eines für beide Zwecke gemeinsamen Empfangsapparates vor- 
gesehen. Zur Unterscheidung der Wächterkontrollmeldungen von einer Feuer- 
meldung dient hauptsächlich der Fortfall des Alarmes. Hierfür sind zwei 
verschiedene Wege, nämlich das Arbeiten mit Stromschwankungen oder mit 
Zeitunterschieden, möglich. Zur Erzielung von Stromschwankungen wird 
beim öffnen der Meldertür ein Widerstand parallel zur Kontakteinrichtung 
«ingeschaltet, welcher jedesmal den Linienstrom um die Hälfte schwächt, 
sobald die Stromfeder in die Unterbrechungen der Typenscheibe einfällt 
^Fig. 76). *) Auf der Feuerwache F sind zwei Relais vorgesehen, von denen 



1) D.R.P. 161139. 

2) D.R.P. 176487. 



302 



VIII. Kombinierte Feuermelde- und Wächterkontrollanlagen. 



das eine, r.^, die Übertragung der Zeichen auf den Morseapparat bewirkt und 
daher bereits bei Stromschwächung in Wirksamkeit treten muß, während der 
Anker des zweiten Relais i\ nur bei Stromunterbrechnng , also bei einer 
Feuermeldung, zum Abfall kommt und die Einschaltung des Alarmweckers 
vermittelt. ') 

Damit der Morseapparat der Theaterwache T nur Feuermeldungen 
empfangen kann, erfolgt seine Einschaltung ebenfalls durch ein Relais r^, 
welches nur auf Stromunter])rechungen anspricht. 




AlarmwediGr 
Wädüerhmtralle: 





■■ ■■ 


03 MAI 20 VI 12 




« 


Feuermeldung: 


— 


— 


03MAI 20 V 3 50 



Fig. 77. 



Für die Benutzung von Zeitunterschieden zur Einschaltung des Alarmes 
bei Feuermeldungen ist ein ähnliches Elektromagnetsystem, wie für den Druck- 
magneten des Zeitstempels, jedoch mit verzögertem Ankerabfall vorgesehen 
(Fig. 77);*) die längere Stromunterbrechung vor dem ersten Zeichen er- 
möglicht dem Anker den vollständigen Abfall bis zum Kontaktschluß für 
die Alarmwecker, während die einzelnen kurzen Stromunterbrechungen des 
Melderzeichens für ihn wirkungslos bleiben. Für die WächterkontroU- 



1) Ausgeführt im alten Stadttheater zu Cöln und im Stadttheater zu Barmen. 

2) D.R.P. 161 139. 



VIII. Kombinierte Feuermelde- und Wächterkontrollanlageu. 



303 



meidungen werden die langen Pausen vor dem ersten und zwischen den 
einzelnen Zeichen durch eine zweite Kontaktscheibe überbrückt, welche beim 
Öffnen der Tür zur eigentlichen Typenscheibe parallel geschaltet wird. Der 
dadurch vor dem Melderzeichen entstehende Strich macht nicht nur die Ein- 
schaltung des Alarmes unmöglich, sondern bewirkt auch auf dem Papier- 
streifen die deutliche Unterscheidung zwischen Feuermeldung und Wächter- 
kontrolle. ') 

Auf ähnliche Weise kann allein durch die Anzahl der einlaufenden 
Melderzeichen — unter Foitlassung des Striches — die Unterscheidung beider 
Meldungen bewirkt werden, indem die zweite Kontaktscheibe bei einer 
Wächterkontrolle nach erfolgter zweimaliger Abgabe der Meldemummer die 
weitere viermalige Wiederholung der Zeichen verhindert. Bei einer Feuer- 
raeldung erfolgt die Einschaltung des Alarms während der doppelt langen 




20 N2 5 

21 N2 10 
14FN2 12 



Fig. 78. 



Fig. 79. 



Pause (Stromunterbrechung), welche nach der ersten Wiederholung des Zeichens 
eintritt und bis zur folgenden Wiederholung dauert. 

Diese letzte Einrichtung bietet neben der Papiererspamis noch die 
Möglichkeit, die Abgabe der Wächterkontrollmeldungen ohne Öffnen der 
Meldertür, durch einen geeigneten Schlüssel von außen zu bewirken (Fig. 78), 
indem die Feder des Melderlaufwerks, welche bereits für eine sechsmalige 
Zeichenabgabe bei Feuenneldungen aufgezogen ist, durch eine halbe Um- 
drehung des Wächterkontrollschlüssels um so viel weiter vorgespannt wird, 
als zur Abgabe von zwei Wächterkontrollzeichen erforderlich ist.*) Die 
Benutzung eines Schlüssels ist besonders dann von Vorteil, wenn eine solche 
Anlage in kleineren Städten nicht nur als öffentliche Feuermeldeanlage 
sondern auch gleichzeitig zur Kontrolle der Polizeibeamten und Nachtwächter 
dienen soll. 

Wird anstelle des Morseapparates ein mit verzögerter Ankerbewegung 
ausgerüstetes Schaltwerk benutzt, welches eine auf dem Rande mit allen 
Meldemummem versehene Scheibe entsprechend den von den Meldern ge- 
gebenen Stromstößen dreht, so kann neben dem durch einen Zeitstempel 
bewirkten Zeitaufdruck gleichzeitig auch der Aufdruck der Meldernummer 
auf dem Kontrollstreifen erfolgen (Fig. 79). Nach erfolgten Aufdruck springt 
die Nummernscheibe wieder selbsttätig in die Ruhelage zurück, während der 



1) Ausgeführt im Stadttheater zu Dortmund. 

2} D.R.P. 173375. Ausgeführt in den Stadttheatern zu Nürnberg und Rio de 
Janeiro und in den Werken der Drahtindustrie Hamm u. a. m. 



804 



IX. Kombinierte Feuer- und Unfallmeldeanlagen. 



Papierstreifen zur Aufnahme der nächsten Meldung um ein Stück weiter 
transportiert wird. Bei einer derartigen, der Firma Siemens & Halske ge- 
schützten Ausführung, ^) hei welcher das Schaltwerk und der Zeitstempel 
gemeinschaftlich in einem kleinen Gehäuse untergebracht sind, wird eine 
Feuermeldung außer durch die Einschaltung des Alarms noch durch ein 
neben die Meldemummer gedrucktes „F" kenntlich gemacht, wie aus Fig. 79 
ersichtlich ist. 



IX. Kombinierte Feuer- und Unfallmeldeanlagen. 

Wie bereits in dem Abschnitt über die Benutzung des Femsprechers 
in der Feuertelegraphie erwähnt wurde, läßt sich durch Einbau stationärer 
Telephonstationen in die Feuermelder die Feuermelderschleife gleichzeitig 

für die telephonische Übermittelung von 
Unfallmeldungen benutzen. Wenn die 
Kostenfrage eine große Rolle spielt, sieht 
man von stationären Telephonen ab und 
verteilt nur an Polizeibeamte imd Nacht- 
wächter tragbare Femsprechapparate. 
Sollen diesen Personen jedoch die Feuer- 
melder selbst nicht zugänglich gemacht 
werden, so können kleine an Häusern 
oder Masten befestigte Kästen, welche 
hinter der verschließbaren Tür nur eine 
Telephoneinschalteklinke und einen Blitz- 
ableiter enthalten, in beliebiger Anzahl 
und an beliebigen Stellen in die Feuer- 
meldelinien eingeschaltet werden. Eben- 
so ist es angängig in diesen Kästen zur 
Vermeidung tragbarer Apparate vollstän- 
dige Telephonstationen unterzubringen. 
Bei größeren Anlagen empfiehlt es sich 
nicht, die Feuermelderschleifen durch die 
Einbringung von Telephonen zu belasten, 
sondern die Fernsprecheiurichtungen werden der häufigen Benutzung wegen 
in mit eigenen Batterien und Kontrolleinrichtungen versehene Schleifen ge- 
schaltet, ein Fall, welcher bei Verwendung von Kabelleitungen mit Rücksicht 
auf die nur unwesentlichen Mehrkosten stets Beachtung finden sollte. 

Die Verwendung der Telephone, deren Bedienung immerhin noch einige 
Anforderungen an die Intelligenz der meldenden Person stellt, wird vielfach 
auch für Unfallmeldungen als unzulässig erachtet. In diesen Fällen werden 
die Unfallmelder wie die Feuermelder ausgebildet, also mit Laufwerken aus- 
gerüstet, welche nur ein bestimmtes Signal nach der Zentralstelle geben. 
Die Unfallmelder mit den Feuermeldern in demselben Gehäuse, jedoch mit 
getrennten Auslösevorrichtungen, unterzubringen hat sich nicht bewährt. 
Häufig werden bei einer Meldung die Apparate in der Aufregung verwechselt, 
oder sogar beide zur Auslösung gebracht. Es werden daher für die Lauf- 




Fig. 80. 



1) D.R.P. 173156. 



A. Druckknopfnebenmelder. 305 

werke der Unfallmelder Gehäuse benutzt, welche sowohl durch die Form als 
auch durch den Anstrich auffällig von denjenigen der Feuermelder ab- 
weichen; oft wird auch eine andere Auslösevorrichtung gewählt. Die Ab- 
bildung Fig. 80 zeigt einen derartigen Unfallmelder in kleinem rundem 
Gehäuse. ^) Werden die Unfallmelder direkt in die Feuermeldeschleifen ge- 
schaltet, so können ihre Zeichen zur sofortigen deutlichen Unterscheidung 
von den Feuermeldersignalen vorteilhaft ein Vorzeichen in Gestalt eines 
Striches erhalten. Unter Benutzung ähnlicher Prinzipien, wie für die vor- 
beschriebenen kombinierten Feuermelde- und Wächterkontrollanlagen, werden 
auf der Zentralstation für beide Arten von Meldungen getrennte Empfangs- 
apparate und Alarmwecker benutzt. Femer können für nicht zusammen- 
liegende Feuer- und Sanitätswachen die Einrichtungen derartig getroffen 
werden, daß auf den Empfangsapparaten der Sanitätswachen nur die Unfall- 
meldungen einlaufen. 



X. Nebemnelderanlageii. 

A. Druckknopfhebenmelder. 

Die verschärften Sicherheitsmaßregeln in bezug auf Feuerschutzeinrich- 
tungen, welche für Theater, Warenhäuser, Fabriketablissements usw. seitens 
der Feuerwehrbehörden und der Baupolizei vorgeschrieben werden, führen 
dazu, daß in derartigen Gebäuden die Anbringung einer größeren Anzahl 
Privat-Feuermelder nötig wird. Die Verwendimg 
von mehreren Privatmeldem mit eigenen Laufwerken 
für diese Zwecke und deren Einschaltung in die 
Schleifen der öffentlichen Melder würde jedoch zu 
einer zu starken Belastimg dieser Melderschleifen 
führen. Man ist daher gezwungen dort einen Er- 
satz zu schaffen, wo es, z. B. wegen der Kosten^ 
nicht möglich ist, für ein solches Gebäude eine 
selbständige, nach der Feuerwache führende Melder- 
schleife mit eigener Empfangseinrichtung vorzu- 
sehen. 

Dieser Ersatz ergibt sich durch die Möglichkeit 
in das Laufwerk des Melders ein Elektromagnet- Fig. 81. 

System einzubauen und so durch einfache Zug- oder 

Druckkontakte, Nebenmelder genannt (Fig. 81), die Auslösung dieses Lauf- 
werkes von beliebig entfernten Stellen auf elektrischem Wege zu bewirken. 
Es ist gleichzeitig durch die Anwendung nur eines „Hauptmelders" der Vor- 
teil gegeben, eine große Anzahl der billigeren Nebenmelder in dem betreffenden 
Gebäude verteilen zu können, wodurch eine Feuermeldung bedeutend schneller 
abgegeben werden kann, als es bei Verwendung einer naturgemäß be- 
schränkten Anzahl von Meldern mit Laufwerken möglich wäre. 

Die Einwirkung der Nebenmelder auf das Eleklromagnetsystem des 
Hauptmelders kann durch die auf der Feuerwache aufgestellte Batterie der- 
jenigen Schleife, in welche dieser Hauptmelder eingeschaltet ist, oder durch 
eine in dem betreffenden Gebäude selbst untergebrachte Ortsbatterie erf o Igen 




1) Ausgeführt von Siemens & Halske für den Samariterverein in Kiel. 
Handb. d. Elektrotechnik. XI, i, 20 



306 



X. Nebensi«ldenuilageii. 



Bei der oft angewandten Auslösung mittels der Schleifenbatterie liegen dre 
Nebenmelder unmittelbar in der Hauptmeldersclüeife und zwar derartig, daß 
die Nebenmelderleitung an die beiden Enden der Wickelung des Auslöse- 
magneten geführt ist und somit einen Nebenschkiß am der Wickelung Isiidet. 
wie Fig. 82 zeigt. Sobald bei Benutzung eines Xebenmelders die Nebem- 
Schlußleitung unterbrochen wird, kann der Linienstrom YoUsländig über die 
Wickelung selbst fließen und durch Anzug des Ankers den Hauptmelder zum 
Ablauf bringen^ Da die Elektromagnetwiekeiung nicht zu hohen Widerstand 
haben darf, um den Linienstrom nicht zu sehr zu schwächen, muß der Wider- 
stand der Nebenmelderleitung möglichst klein sein; es nuiß. daher Leitungs- 
draht von großem Querschnitt Verwendung finden. Die Elektromagnet- 




©1 



Fig. 82. 




^4^^^=BS^ 



Fig. 83. 



Wickelung selbst steht nicht unter Buhestromkontrolle ; eine Störung in der 
Nebenmelderleitung beeinflußt die ganze Linie. Femer erfolgt bei einem 
Leitungsbruch durch Ablaufen des Hauptmelders eine Alarmierung der Feuer- 
wehr, wodurch aber andererseits der Bruch nicht unbemerkt bleiben kann. 
Trotz dieser Nachteile ist die Schaltimg dort sehr wertvoll, wo nur wenige 
Nebenmelder in geringer Entfernung vom Hauptmelder in Betracht kommen. 

Durch Hinzufügung einer dritten Auslöseleitung, welche jedoch nicht 
unter Buhestromkontrolle steht, können in die Nebenmelder noch Taster 
Eiuschalteklinken zum telegraphischen oder telephonischen Verkehr mit der 
Feuerwache eingesetzt werden, wie Fig. 83 zeigt. 

Die FsABSON Fibe Alabm Limited in London hat unter Verwendung 
zweier Relais mit verschiedenen Wickelungen den Auslöseelektromagneten 
des Hauptmelders derartig geschaltet, daß bei Benutzung eines Nebenmelders 



A. DTuckknoi^fnebennielder. 



307 



€ter Hauptmelder seine ZeicheH sechemal, bei Drahtbruch in der Neben- 
meiderleitung jedoch nur einmal abgibt; die UBgewoUte Alarmierung der 
Feuerwehr fällt aleo fort, während trotadem der Eintritt des Drahtlnmches 
auf der Zentralstaticm bekannt gegeben wird. ^) 

Eine Schaltung amr Auslösung des Hauptmelders mittele einer auf der 
Feuerwache aufgestellten Arbeitsstrombatterie wurde der Firma Mix & Gobnsst 
geschütst. ') Der AuslöseelektroBiagnet ist nur eineeitig an die Schleifen- 
leitung geschaltet; mit d^m anderen Ende stehen die als Arbeitsstrom- 
kontakte ausgebildet»! Nebenmelder in Verbindung (Fig. 84). Die Ausiöse- 
batterie liegt auf der Feuerwache in der Erdleitung zwischen je einer 
Hälfte der Lüüenbatterie und ist derartig bemessen, daß ihre Wirkung durch 
die Gegenwirkung der einen Hälfte der Linienbatterie nicht aufgehoben 
werden kann. Da weder die Auslösebatterie noch die Nebenmelderleitungen 
unter Kontrolle stehen, zeig^ diese Schaltung alle Nachteile des Arbeitsstrom- 




i'b[*i'W 



Fig. 84. 

betriebes. Ein Leitungsbruch in einer Nebenmelderleitung bleibt unbemerkt. 
Die Auslösung des Hauptmelders durch- einen Nebenmelder ist bei einem 
Drahtbruch in der Schleifenleitung noch möglich. Die Wickelung des Aus- 
löseelektromagneten ist an eine Kontaktfeder geführt, die zusammen mit den 
Schleifenkontaktfedem des Melders auf dem breiten isolierten Zahn der 
Typenscheibe steht und die Nebenmelder nur in der Ruhelage der Scheibe 
an die Hauptlinie schaltet. Die Auslösung des Melders erfolgt mittels eines 
Echappements bei dem auf den Anzug folgenden Abfall des Ankers (also 
durch Drücken und Loslassen eines Nebenmelderknopfes), damit nicht 
bereits bei einem Erdschluß in einer Nebenmelderleitung eine unbeabsichtigte 
Auslösung stattfindet. 

In neuerer Zeit hat die Verwendung von Ortsbatterien für die Neben- 
melderanlagen mehr und mehr Eingang gefunden, weil die Schleifenleitung 
dadurch vollständig von der Nebenmelderanlage getrennt ist ; femer findet die 



1) D.R.P. 158127. 

2) D.R.P. 143762. 



20» 



308 



X. Nebeumelderanlagen. 



Auslösung des Hauptmelders auch bei Leitungsbruch in der Melderschleife 
statt, ein Umstand, welcher hauptsächlich dann beachtet werden muß, wenn 
die Hauptanlage mit Sicherheitsschaltung gegen Leitungsbruch ausgerüstet 
ist. Die Auslösung des Hauptmelders bei derartigen Anlagen durch Arbeits- 
strom zu bewirken (Fig. 85), hat den Vorteil, daß der Anker des Elektro- 
magneten unempfindlich eingestellt werden kann, weil im Augenblick der 
Kontaktgabe am Nebenmelder eine ausreichende Stromstärke durch eine ent- 
sprechend große Batterie erzielt werden kann. Der Hauptmelder ist daher 
nicht empfindlich gegen Erschütterungen; jedoch wiegt die Unsicherheit des 
Arbeitsstrombetriebes diesen Vorteil nicht auf. Selbst die von Siemens 
& Halske benutzte Sicherheitsschaltung für Arbeitsstromauslösung bleibt 




Fig. 86. 




Fig. 86. 



nur ein Notbehelf. Bei dieser Schaltung ist eine dritte Leitung, für welche 
eventuell die Erde benutzt werden kann, als Reserveleitung vorgesehen und 
an die Mitte der Wickelung des Auslösemagneten geführt (Fig. 86). Die 
Nebenmelder erhalten doppelte Kontakteinrichtungen, welche sowohl über die 
Leitung wie über die Reserveleitung bzw. Erde wirken, damit bei Leitungs- 
bruch wenigstens noch die eine Wickelungshälfte Strom erhält. 

Die Verwendung des Ruhestromes bietet viel größere Gewähr dafür, 
daß bei einer Meldung auch tatsächlich der Hauptmelder ausgelöst wird; 
vor allem kann ein Leitungsbruch niemals unbemerkt bleiben (Fig. 87). Um 
beim Ruhestrombetriebe den Nachteil zu beseitigen, daß der Abfall des 
Ankers, d. h. die Auslösung des Melders, durch Erschütterungen herbeigeführt 
werden kann, verwenden Siemens & Halske eine Schaltung, bei der die 
beiden Stromarten kombiniert sind (Fig. 88). Die Nebenmelderleitung wird 



A. Driickknopfnebenmelder. 



309 



von einem schwachen Ruhestrom durchflössen, welcher nur zur Kontrolle 
dient und auf den Anker des Auslöseelektromagneten nicht wirken kann, 
während jedoch der Anker des Kontrollrelais angezogen wird. Letzterer 
fällt bei Leitungsbruch ab und schaltet einen Wecker ein, welcher bis zur 
Abschaltung weitertönt, während der Hauptmelder nicht beeinflußt wird. 
Bei Benutzung eines Nebenmelders wird ein am Ende der Leitung liegender 
hoher Widerstand kurzgeschlossen. Hierdurch wird der Ruhestrom derartig 
verstärkt, daß der Anker des Auslösemagneten in Funktion treten kann. 
Die im Schema gestrichelt angegebene Zuleitung zu dem einen Nebenmelder 




m — 



e^-en 



Fig. 87. 




Fig. 88. 



darf bei dieser Schaltungsart nicht angewendet werden, weil die Auslösung 
des Hauptmelders durch diesen Nebenmelder zwar richtig erfolgen würde, 
die Zuleitung jedoch nicht unter Ruhesti-omkontroUe stehen würde. 

Durch Einschaltung von Fallklappentableaus kann eine Nebenmelderanlage 
derartig unterteilt werden, daß die örtliche Lage eines benutzten Neben- 
melders angezeigt wird, damit die anrückende Feuerwehr sofort über die 
Lage der Brandstelle im Klaren ist. Ebenso läßt sich gleichzeitig mit der 
Auslösung des Hauptmelders die ^Einschaltung von Notbeleuchtung oder von 
Alarmwerken verschiedenster Ausführungen bewirken. 



310 



X. Nebenmelderatiiageii. 




B. Selbsttätige Melder. 

Nebe« deu von Hand zu betätigenden Nebemneldem fiiiden neuerdings 
selbsttätig wirkende Feueimelder vielfach Verwendung. Die Anzahl 
dej* auf den Markt gebrachten Ausführungen von automatischen Meldern ist 
außerordentlich groß; täglich tauchen neue Erfindungen auf. Die im allge^ 
m^m^m wenig zuverlässigen Konstruktionen derartiger Apparate haben jedoch 
dazu geführt, daß die Feuerwehrbehörden diesen Einrichtungen ein be- 
rechtigtes Mißtrauen entgegenbringen, vor allem dann, wenn es sich darum 

liandelt , eine Neben- 
melderanlage mit selbst- 
tätigen Meldern an einen 
städtischen Hauptmelder 
anzuschließen. Viele 

selbsttätige Melder sind 
zu empfindlich, wodmxh 
leicht falsche Alanne 
entstehen. 

Von den in Deutsch- 
land verwendeten selbst- 
tätigen Meldern sind die 
der Firmen Schöppe- 
Leipzig und Siekens & 
Halske die bewährtesten. 
Je nach den von den 
maßgebenden Behörden 
gestellten Bedingungen 
erfüllt der eine oder der 
andere dieser beiden 
Melder vollständig alle 
Anforderungen , welche 
man billigerweise an 
selbsttätige Melder stellen 
kann. 

Bei den Meldern von 
Schöpfe (Fig. 89 u. 90) 
wii'd die durch Wärmeeinwirkung veränderliche Durchbiegung eines aus zwei 
verschiedenen Metallen zusammengesetzten Kontaktstreifens b benutzt. Auf 
einer Grundplatte a ist der bereits unter Vorspannung stehende, schwarz 
lackierte Kontaktstreifen, welcher in der Mitte ein Platinkontaktplättchen 
trägt, befestigt. Dem Kontaktstreifen gegenüber befindet sich eine isoliert 
angebrachte Kontaktschraube e. Je nach Stellung dieser Schraube ist eine 
größere oder geringere Durchbiegung des Kontaktstreifens b nötig, um Strom- 
schluß bzw. Stromunterbrechung entsprechend der Stromart hervorzurufen; 
die Kontaktschraube wird daher mit einem Zeiger versehen, welcher auf 
einer Skala f die für die verschiedenen Stellungen der Kontaktschraube in 
Betracht kommenden Temperaturen anzeigt. Dieser Melder ist somit für ver- 
schiedene Temi)eraturen von 10 bis 100*^ Celsius einstellbar. 



Fig. 89. 




Fig. 90. 



B. Selbsttätige MeMer. 311 

Bei dem selbsttätigen Melder von Siemens & Halske (Fig. 91) ') wird 
die Ausdehnung einer Fltissigkdt in einem Thermometerröhrchen (Fig. 92) 
l)enutzt. Steigt die Temperatur in der Umgebung dieser Röhre a weiter, 
wenn die Flüssigkeit durch ihre Ausdehnung bereits die ganze Röhre aus- 
gefüllt hat, so springt die mit dünnerer Wandung versehene Kugel der 
Patrone. Die kritische Temperatur kann für jede Patrone bei der Fabrikation 
beliebig zwischen SO* und 150® Celsius gewählt werden. Die Patrone wird 
in die Bohrungen 6 zweier Stege auf einem Sockel s aus Ambroin eingeführt 
und hält mit ihrer freiliegenden Kugel zwei im Sockel befindliche Kontakt- 
fedem f und /i zusammen (Ruhestromschaltung) oder hält sie in ge- 
wisser Entfernung voneinander (Arbeitsstromschaltung). Das Platzen der 




1- 



lS3£3a£3£3£3Q 






Fig. 91. Fig. 92. Fig. 93. 

Kugel gibt die Kontaktfeder f frei, wodurch der Kontakt geöffnet bzw. ge- 
schlossen wird. Diese Einrichtung bietet den Vorteil, daß bei Ruhestrom- 
schaltung die Federn bis zum letzten Augenblick mit gleichem Druck 
auf einanderliegen , also auch bei starken Temperaturschwankungen in dem 
betieflenden Räume bis zur kritischen Temperatur hinauf dauernd gleich 
guten Kontakt geben. Der in Fig. 93 abgebildete Melder ist mit einer beim 
Platzen der Patrone vorspringenden Fahne 
versehen, damit aus einer größeren Anzahl 
in demselben Räume untergebrachter Melder 
leicht derjenige herausgefunden werden 
kann, durch den eine Meldung erfolgt ist. 
Viele Feuerwehrbehörden stellen die 
Bedingung, daß die selbsttätigen Feuer- 
melder nur zu bestimmten Zeiten direkt auf ^^' 
den Auslösemagneten eines städtischen 

Melders wirken dürfen, damit in Betrieben, in denen während der Arbeitszeit 
eine mechanische Zerstörung der selbsttätigen Melder nicht ausgeschlossen 
erscheint, unbeabsichtigte Alarmierungen der Feuerwehr vennieden werden. 
Durch eine der Firma Siemens & Halske geschützte Schaltuhr-) erfolgt 
die Abschaltung der Nebenmelderanlage automatisch , also unabhängig 
von der Gewissenhaftigkeit des Bedienungspersonals. Die Schaltuhr (Fig. 94) 
besteht aus einem 24-Stunden-Zifferblatt , dessen beide Zeiger hinter der 
Deckplatte mit zwei Schaltscheiben, welche durch ein zweites, gewöhnliches 
Uhrwerk in Drehung versetzt werden, in Verbindung stehen. Durch Ver- 
stellung der Zeiger zueinander wird die Dauer des Kontaktschlusses zwischen 
den Schaltscheiben und einer auf dem Umfange der Schaltscheiben schleifenden 
Kontaktfeder verändert; durch einen von der Feder eingeschalteten Neben- 
schluß für den Auslöseniixgneten kann die direkte Einwirkung der selbsttätigen 



1) Die Schutzklappe ist in der Abbildung abgenommen. 

2) D.R.P. 1H8273. 



312 



XI. Alarmanlagen. 



Melder auf den Hauptmelder während einer beliebig bestimmbaren Zeit auf- 
gehoben werden. Bei einer Meldung aus dem Privatmelderstromkreis wird 
während dieser Zeit nur ein Ortsalarm eingeschaltet. 

Die selbsttätigen Melder dienen vorteilhaft als Ergänzung der von Hand 
zu betätigenden Feuennelder zur Erhöhung der Feuersicherheit in solchen 
Räumen, welche entweder nur selten betreten werden oder sehr wertvolle 
Objekte enthalten. Wird für ein Theater oder ein Warenhaus eine Feuer- 
meldeanlage hergestellt, für welche kombinierte Feuer- und Wächterkontroll- 
melder und außerdem noch selbsttätige Melder vorgesehen werden, so ist die 
denkbar größte Gewähr für die schnelle Meldung eines ausgebrochenen 
Feuers gegeben. Die Zentralschalttafel einer derartigen Anlage zeigt die 
Abbildung auf Tafel HI. 



XI. Alarmanlagen. 

Für diejenigen Städte und Ortschaften, welche nur eine freiwillige oder 
Pflichtfeuerwehr oder neben der Berufsfeuerwehr noch eine freiwillige Feuer- 
wehr haben, ist die Einrichtung einer Alarmanlage in Zusammenhang mit der 
Feuermeldeanlage eine zwingende Notwendigkeit, um die meist zerstreut 
wohnenden Löschmannschaften möglichst rasch zum Spritzenhaus oder zu einer 
anderen Sammelstelle zu rufen. 



A. Öffentlicher Alarm. 

Die Alarmierung kann öffentlich durch Dampf pf eifen , Sirenen, in den 
Straßen aufgestellte Alarmwerke (Fig. 95) oder zum Anschlagen der Kirchen- 
glocken eingerichtete Läutewerke (Fig. 96) geschehen. Gewöhnlich erfolgt 




Fig. 95. 




die Einschaltung dieser Alarmapparate aufj elektriscliem Wege direkt von 
derjenigen Stelle aus, wo sich die Empfangsapparate der Feueimeldeanlage 
befinden. Die Läutewerke erhalten, sobald sie mit Gewichtsantrieb arbeiten, 
zur Auslösung je ein Elektromagnetsystem, dessen Wickelung vielfach 



B. Hausalarm. 



313 



in die Feuermeldeleitung eingeschaltet wird. Der schwache Ruhestrom ist 
nicht imstande, die Anker der Elektromagnetsysteme zum Anzug zu bringen ; 
die Auslösung erfolgt daher bei Verstärkung des Linienstromes durch Ein- 
schalten einer Zusatzbatterie oder Ausschalten eines Widerstandes auf der 
Zentrale. Häufig werden die Läutewerke (Fig. 95 u. 96) dort, wo Stark- 
strom zur Verfügung steht, durch kleine Motore angetrieben, welche ihrer- 
seits durch Relais eingeschaltet werden, deren Wickelungen in der Feuer- 
raeldelinie liegen können. Der Anzug der Relaisanker erfolgt dann eben- 
falls wieder durch Verstärkung des Linienruhestroms. 

Die Firma Siemens & Hal8K£ stellt neuerdings für Feueralarmzwecke 
Sirenen mit Starkstrombetrieb her, welche in ein rundes, mit Dach ver- 
sehenes Blechgehäuse regensicher eingebaut sind. Der Motor ist mit der 
Achse des Schaufelrades der Sirene unmittelbar gekuppelt und kann direkt 
ohne Anlasser eingeschaltet werden, so daß fast sofort die höchste Touren- 
zahl und damit die größte Lautstärke erzielt wird. Diese Sirenen können 
beliebig auf Dächern, Türmen oder Gittermasten Aufstellung finden. 

B. Hausalarm. 

Die öffentliche Alarmierung hat den Nachteil, daß ein störender Zulauf 
von Publikum zur Brandstelle stattfindet und daß die Bürgerschaft zui* 
Nachtzeit gestört und beunruhigt wird. Auch wird der Alarm in der 





Fip. 97. 



Fig. 98. 



Nacht von den Feuerwehrleuten bei ungünstiger Windrichtung oftmals 
überhört. 

Man gibt daher in den meisten Fällen dem sogenannten ,.stillen'* Alaim 
durch Anbringung von Weckern in den Wohnungen der Wehrleute den 
Vorzug, um nur denjenigen Personen den Ausbruch eines Feuers mitzuteilen, 
welche für die Lcischarbeiten in Betracht kommen. Die Verwendung von 
Gleichstromweckem mit Lokalbatterien , welche durch Linienrelais einge- 
schaltet werden, wird wegen der schwieligen Unterhaltung der vielen be- 
nötigten Elemente immer seltener; man benutzt fast ausschließlich nur noch 
Wechselstromwecker (Fig. 97), welche entweder in selbständigen Alannlinien 
liegen oder direkt in die Feuenneldeschleifen geschaltet werden. Im zweiten 



314 ^I* Alarmanlagen. 

Falle läßt 6icli durch wiederholtes Ziuiickfiihren der Leitung nach der 
Zentralstation eine Feuermeldeschleife in mehrere Alarmschleifen zerlegen« 
weiche durch Niederdrücken der einzelnen Einschalttasten eines Wechsel* 
Strominduktors (Fig. 96) ') nacheinander alarmiert werden können. Wird eine 
automatische Einschaltung des Alarms beim Einlauf einer Feuermeldung ge- 
wünscht, so findet der Antrieb des Induktors vorteilhaft durch einen Elektro- 
motor statt; nebenbei muß jedoch unbedingt zur Sicherheit gegen ein Aus- 
bleiben des Starkstromes die Inbetriebsetzung des Induktors durch eine Hand- 
kurbel möglich sein.^) Der Fall, daß der Starkstrom versagt, ist hauptsächlich 
zu beachten, wenn der Strom zum Betrieb der Wecker direkt einem Wechsel- 
stromnetz (unter Zwischenschaltung eines Transformators) entnommen werden 
soll. Wenn an einzelnen Stellen statt des Wechselstromweckers besonders 
laute Alarmwerke mit Starkstrom- oder Batteriebetrieb Verwendung finden 
sollen, so erfolgt deren Einschaltung durch Wechselstromrelais. Muß mit 
dem Umstände gerechnet werden, daß eine größere Anzahl von Feuerwehr- 
leuten wegen Abwesenheit von den Wohnungen die Alarmierungen am Tage 
nicht hören würden, so findet vorteilhaft bei größeren Bränden noch eine 
öffentliche Nachalaimierung durch Sirenen oder Dampfpfeifen statt. Falls es 
zweckmäßig erscheint, den Feuerwehrleuten gleich bei der Alarmierung die 
Nummer des benutzten Feuermelders mitzuteilen, vor allem wenn große 
Entfemungen in Frage kommen, so sehen Siemens & Halske auf der Zentral- 
station ein Repetierlaufwerk vor (Fig. 65), auf welchem die Nummer des in 
Betracht kommenden Feuermelders durch Drehen von Handgriffen eingestellt 
wird. Der vom Induktor dauernd in die Alarmschleife gesandte Strom 
wird dann durch die Typenscheibe dieses Laufwerks entsprechend unter- 
brochen und geschlossen ; durch die Gruppierung der in kurzen oder langen 
Zwischenräumen entstehenden Triller kann wie an einem Einschlagwecker 
die Nummer abgehört werden. 

In kleineren Städten, weiche auf die Aufstellung von Feuermeldern mit 
Laufwerken neben der eigentlichen Alarmanlage der Kosten wegen verzichten 
wollen, zumal dann, wenn größere Entfemungen überhaupt nicht in Frage 
kommen, kann die Alarmanlage dadurch vervollständigt werden, daß in die 
Alaimschleife zur Unterbrechung des Ruhestromes Druckknöpfe (Fig. 81) 
eingeschaltet werden, welche als Feuermeldestellen dienen. Auf der Zentral- 
stelle wird zwar die örtliche Lage der Meldestelle nicht gekennzeichnet, 
doch kann trotzdem viel Zeit gewonnen werden. Die meldende Person 
begibt sich nach Benutzung des Druckknopfmelders direkt zum Spritzen- 
haus und teilt dort den zusammenkommenden, von der Zentralstelle 
aus alarmierten Feuerwehrleuten die Brandstelle mit. Werden statt der 
Druckknöpfe Wechselstrominduktoren bei den Meldestellen angebracht, so 
kann direkt von jeder Meldestelle aus die Alarmierung erfolgen, wodurch 
sich die Anwesenheit einer Person zur Abgabe des Alarms auf einer Zentral- 
stelle embrigt. 

Die Verwendung von Wechselstromweckeni bietet ferner den Vorteil, 
daß durch Benutzung der Erde als Reserveleitung ähnlich wie bei der 
Melderanlage eine Sicherheitssclialtung gegen Leitungsbruch ermöglicht wird. 
Erachtet man es in gewissen Fällen als ausreichend, daß nur eine Hälfte 



1) In der Abbildung ist der Schutzkasten abgenommen. 

2) Siehe die Abbildung auf Tafel IT. 



B. UaiMaiarm. 



^15 



der kl einer gebrochenen Scäleife li^gendea Alarmwecker betriebsfähig bleibt, 
«o genügt äie in Fig. 99 wiedergegebene, von Si£M£N8 & Halsse benutzte, 
einfache und billige Eimichtung. Die Schleile erhält ewisch^i den beiden 
mittelsten Weckern über einen Kondensator eine ständige Verbindung mit 
£rde, damit bei Lefttungsbruch der Wechselstrom s^nen Weg über den nicht 
bescJiädigten Leitungszweig, den Kondensator und über Erde zu dem eben- 
falls an Erde geschalteten Induktor zurücknehmen und die Wecker dieses 
Leitungazweiges zum Tönen bringen kann. 




Fig. 99. 




Fig. 100. 



Im Gegensatz hierzu zeigt Fig. 100 eine Schaltung, bei deren An* 
Wendung sämtliche Alarmwecker im Falle eines Leitungsbruches betriebs- 
fähig bleiben. 

Das Prinzip dieser Schaltung beruht darauf, daß die Vorteile der Hinter- 
einander- und der Parallelschaltung gleichzeitig in dei*selben Anlage benutzt 
werden. Die Wecker erhalten zu diesem Zwecke zwei getrennte Wickelungen 
(Fig. 97), von denen die eine mit geringer Windungszahl in der Ringleitung 
liegt, während die andere mit sehr hohem Widerstand in die Erdleitung ge- 
schaltet ist. Es ist, wie leicht ersichtlich, auch angängig, statt eines Weckers 
mit zwei versciüedenen Wickelungen zwei einzelne Wecker nebeneinander zu 
verwenden. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, vorhandene Weckeranlagen 
durch Hinzufügen von Weckern mit entsprechender Wickelung nachträglich 
für Sicherheitsschaltung einzurichten. 



316 



XI. Alarmanlagen. 



Bei normaler Leitung fließt, wie Fig. 100 zeigt, der von dem in die 
Schleifenleitung geschalteten Induktor erzeugte Wechselstrom über die in 
Reihenschaltung liegenden Weckerspulen mit dem geringen Widerstand. Bei 
Drahtbruch findet er durch Verzweigung über die in Parallelschaltung zu- 
einander liegenden Wickelungen mit dem hohen Widerstand in beiden 
Strahlenleitungen einen Weg über Erde zu dem durch Umlegen eines 
Schalters gleichfalls geerdeten Induktor zurück. Damit derartige Anlagen 
unter Ruhestromkontrolle gestellt werden können, werden in die Erdleitungen 
der Wecker Kondensatoren eingeschaltet, welche dem Gleichstrom den Weg 
über Erde verriegeln. 

Um das Umlegen eines Schalters von Hand bei Leitungsbruch zu er- 
sparen, hat die Firma Mix & Genest den Induktor mit einer selbsttätigen 
Umschaltevonichtung versehen, durch welche die einseitig geerdete Wickelung 
des Induktors beim Drehen abwechselnd mittels zweier Stromschlußstücke 
(siehe Fig. 101) an die eine oder die andere Seite der Ringleitung ge- 




Fig. 101. 



schaltet wird. ^ ) Infolge der Wirkung des Umschalters wird in der Ring- 
leitung während der Drehung des Induktors eine Leitimgsunterbrechung 
hervorgerufen, so daß im Gegensatz zu der vorigen Schaltung der Strom 
bei normaler Leitung durch die sekundären Windungen sämtlicher Wecker 
über Erde zum Induktor zurückkehn. Bei Leitungsbruch nimmt der Strom 
denselben Weg ; jedoch' können nur jedesmal diejenigen Wecker ansprechen, 
welche zwischen der Bruchstelle und dem gerade mit der Induktorwickelung 
in Verbindung stehenden Stromschlußstück liegen. Es findet daher ein absatz- 
weises Läuten der Wecker statt. Durch rasches Kurbeln folgen die Strom- 
stöße sehr schnell, so daß das absatzweise Läuten kaum bemerkbar wird. 
Die schnell folgenden Stromstöße bedingen jedoch leichte Klöppel an den 
Weckern, da die Anker sonst nicht folgen würden. Über die primären 
Wickelungen der Wecker fließt der Strom hauptsächlich nur bei Vorhanden- 
sein eines Erdschlusses, wobei ebenfalls wieder absatzweises Läuten eintritt. 
Liegt dieser Erdschluß jedoch in der Nähe der Zentralstation, z. B. vor dem 
ersten Wecker, so heben sicli die Wirkungen der über die primären und 
sekundären Wickelungen fließenden Ströme auf, falls nicht in die Erd- 
leitungen der Wecker — selbst wenn keine Leitungskontrolle durch Rulie- 



1) D.R.P. 140755. 



XII. Polizei melderanlagen. 317 

Strom vorgesehen ist — Kondensatoren eingeschaltet werden. Durch die 
eingeschaltete Kapazität soll eine Phasenverschiehung der zur Erde ah- 
fließenden Ströme hervorgerufen werden, so daß die Wirkung dieser Ströme 
verstärkt wird. Damit diese Verhältnisse je nach Lage des Erdschlusses 
im ungünstigsten Falle nur für die Hälfte der Wecker in Frage kommen, 
wird hei den einzelnen Weckern die sekundäre Wickelung mit demjenigen 
Ende der primären Wickelung verhunden, welches in der Ringlinie auf dein 
kürzesten Weg zui* Zentrale führt (Verhundschaltung). 

Die ümschaltevorrichtung kommt hei den Ausführungen der Firma 
Siemens & Halske^) vollständig in Fortfall; ein ahsatzweises Läuten der 
Wecker kann seihst heim langsamen Kurhein nicht eintreten, es können daher 



0^1 I. 0^1 



__f^Sk 



1 



^i^JL 



Fig. 102. 

große Wecker mit schweren Klöppeln verwendet werden. Der Induktor 
liegt direkt in der Ringleitimg; die Mitte seiner Wickelung erhält eine Erd- 
verhindung. Ehenso können zwei gekuppelte Induktoren nebeneinander Ver- 
wendung finden, deren Verhindungsleitung an Erde geschaltet ist (Fig. 102). 
Bei normaler Leitung und hei Erdschluß treten die primären Wickelungen 
der Wecker in Wirksamkeit. Durch den dabei auch über die sekundären 
Wickelungen fließenden geringen, durch die hohe Selbstinduktion dieser 
Wickelung nicht gänzlich abgedrosselten Strom wird die Wirkung der 
primären Spulen noch verstärkt. Bei Leitungsbruch erhalten die sekundären 
Wickelungen sämtlicher Wecker in jeder der beiden Strahlenleitungen gleich- 
zeitig von je einer Hälfte der Induktorwickelung, bzw. bei gekuppelten Induk- 
toren von je einem derselben, Strom über Erde (Alarmsicherheitsschaltung). 

i 



Xn. Polizelmelderanlageii^ 

In vielen größeren Städten Nordamerikas bestehen Signalanlagen, welche 
der Bürgerschaft die Möglichkeit bieten, bei Unfällen jeglicher Art auf 
telegraphischem Wege ohne besondere Vorkenntnisse polizeiliche Hilfe herbei- 
zurufen. 



1) D.R.P. 146488 u. 151182. 



318 



XH. Folizeim«lderanl»geii. 



Während flir dfese Zwecke in Deutschl«ad meist nur das Telephon Ver- 
wendting findet, i^ dSa^selbe bei den amerikanischen Anlagen für die Abg»be 



SOCCORROs 
POLICIAES 



CMSWl ,. CtTJftöäÖ 



FORCA POLlCIftl 




Fig. 103. 



Fig. 104. 



von Meldungen seitens des Publikums grund- 
sätzlich vermieden worden, da die Erfahrung 
gezeigt hat, daß Zeitverluste und Irrtümer bei 
telephonischen Meldungen nicht zu vermeiden 
sind, wie bereits im Kapitel HT kFargefegt 
wurde. 

Es kommen daher, ebenso wie bei Feuer- 
melderanlagen, nur Melder mit Laufwerken zur 
Verwendung. Die Einrichtungen und der 
Betrieb von Polizeimelderanlagen gleichen fast 
vDlliständig denjenigen von Feuermekteran- 
lagen. So kann beispielsweise jedes der drei 
in der Feuertelegraphie gebräuchlichen Em^^ 
fangssysteme Anwendung finden ; ebenso lassen 
sich die für kombinierte Feuerineide-' und 
Wächterkontrollanlagen bzw. UnfaUmeMean- 
lagen gebräuchlichen Schaltungsarten ent- 
sprechend benutzen. Als Beispiel für die 
Vielseitigkeit, mit der sich Polizeimeldep- 
anlagen ausgestalten lassen, um den weit- 
gehendsten Anforderungen zu genügen, kann 
die neue Anlage der Stadt Rio de Janeiro 
dienen. 

Die Anlage enthält nach ihrer Fertig- 
stellung 580 Polizeimelder (Fig. 103—105), von 
denen jedesmal etwa 15 zusammen in eine 
Kabelschleife geschaltet sind. 
Die Bedienung der Melder bei Unfällen irgendwelcher Art geschieht 
seitens des Publikums durch Einstecken eines Schlüssels in das mitten auf der 
Meldertür befindliche Schlüsselloch (siehe Fig. 103 bei Chave Cidadao d. h. 




Fig. 106. 



320 



XII. Polizeimelderaiilagen. 



festgestellt werden kann. Einer mißbräuchlichen Benutzung der Melder ist 
dadurch vorgebeugt. 

Es sind 7 größere Polizeiwachen vorhanden, von denen jede als'^Emp- 
fangsstation für eine bestimmte Anzahl von Meldern dient. 

Die Zentralapparate der größten Polizeiwache, der Hauptwache, [zeigt 
die Abbildung Fig. 106. Zur Hauptwache führen 14 Melderschleifen, femer 




Fig. 107. 



6 Verbindungsschleifen, welche zur Übertragung der auf den übrigen Polizei- 
wachen einlaufenden Meldungen nach der Hauptwache dienen. Auf dem 
Stationstische sind die Empfangsapparate für die einzelnen Schleifen aufge- 
stellt, welche jedesmal aus einem Telegraphenfarbschreiber mit Zeitstempel- 
apparat, einer roten Signalglühlampe und einem verdeckt angebrachten 
selbsttätigen Aufwickler für den Papierstreifen bestehen. Der beim Eingang 
einer Meldung duich ein Weckersignal und durch das Aufleuchten der 
roten Glühlampe aufmerksam gemachte Beamte liest die Meldemummer von 
dem Registrierstreifen ab und stellt fest, welche von den 40 kleinen Polizei- 



XII. Poliieimelderan lagen. 



321 



Stationen (Posten) diesem Melder am nächsten lie^. An diese Polizeistation 
wird dann die Meldemummer mittels eines Apparates , welcher die Ein- 
stellung jeder beliebigen dreistelligen Zahl gestattet, weitergegeben (siehe 
Fig. 65).^) Diese Weitergabe kann auch an mehrere Posten gleichzeitig erfolgen. 

Die Empfangsapparate jeder einzelnen Polizeistation bestehen, wie Fig. 107 
zeigt, aus einem Registrierapparat mit Zeitstempel und einem Indikator, 
dessen Arbeitsweise bereits beim Einschlagglockensystem beschrieben wurde. 

Die Besatzung der alarmierten Polizeistation, welche aus etwa 6 Schutz- 
leuten besteht und einen dauernd bespannten Wagen zur Verfügung hat, 
rückt nach dem betreffenden Melder ab. Über die erfolgte Ausfahrt wird 
die Polizeiwache, welche die Weitergabe der Meldung veranlaßt hat, durch 
Rücksignale verständigt, damit die Alarmierung eines anderen Postens er- 




Fig. 108. 



folgen kann, sobald die Besatzung der zuerst benachrichtigten Station bereits 
infolge einer direkten mündlichen Meldung ausgerückt ist. Da die Abgabe 
einer Meldung und die Alarmierung der zuständigen Polizeistation sich 
äußerst rasch vollziehen, kann bereits nach 2 oder 3 Minuten die polizeiliche 
Hilfe an dem benutzten Melder sein. Handelt es sich um Vorkommnisse, 
bei welchen die erschienenen 6 Schutzleute allein nichts ausrichten können, 
wie z. B. um Feuer oder um die Herbeischaffung eines Krankenwagens mit 
Sanitätspersonal, so wird von einem Schutzmann die Tür des Melders ge- 
öffnet und das in Betracht kommende Signal z. B. eine Feuermeldung — 
nach Verschieben eines Zeigers auf einer mit Aufschriften versehenen Skala 
bis „Incendio (Feuer)" — durch Herabdrücken des Auslösehebels abgegeben 
(siehe Fig. 104). Die Übermittelung der Nummer des Melders nach der 
Polizeiwache erfolgt dann durch das Laufwerk, wie bereits vom beschrieben. 



1) Der Apparat befindet sich in der Mitte der rechten, in Fig. 106 abgebildeten 
Schalttafel. 

Handb. d. Elektrotechnik. XI, 2. ^^ 



322 ^I^- Polizeimelderanlagen. 

Beim Schließen der Tür stellt sich der Zeiger stets wieder auf das mit 
dem Bürgerschlüssel zu gebende Signal „Soccorro (Hilferuf)". 

Damit der Bedienungsbeamte auf der Wache sofort orientiert ist, daß 
es sich nicht um den gewöhnlichen Hilferuf, sondern um eine andere 
Meldung handelt, erscheint auf dem Registrierapparat vor der eigentlichen 
Meldemummer ein Vorzeichen, aus welchem die Art der Meldung, wie „Feuer" 
oder „Ambulanz" deutlich hervorgeht. Nunmehr wird der wachthabende 
Beamte die erhaltene Meldung nicht wieder an einen Polizeiposten, sondern 
an eine Feuer- bzw. Sanitätswache weitergeben. Falls bei eigenartigen 
Unglücksfällen die einfache Signalisierung nicht genügen sollte, kann der 
Schutzmann durch ein im Melder vorgesehenes Telephon der Zentralstelle 
bzw. der Gasanstalt, dem Elektrizitäts- oder Wasserwerk genaue Angaben 
über die nötigen Maßnahmen machen. 

Für diesen telephonischen Verkehr sind auf den Polizeiwachen Fem- 
sprechvermittelungsschränke vorgesehen. Den Vermittelungsschrank der 
Haupt wache zeigt Fig. 108. Der Anruf der Vermittelungsstelle geschieht 
nach den neuesten Prinzipien durch Aufleuchten von Glühlampen, sobald der 
Femsprecher eines Melders von seiner Auflage abgenommen wird. Des- 
gleichen erfolgt das Schlußzeichen automatisch durch Wiederauflegen des 
Femsprechers. 

Bemerkenswert ist der Umstand, daß für den telephonischen Verkehr 
keine getrennten Leitungen nötig wurden, da die Sprechströme ihren Weg 
über die Melderlinien nehmen, ohne daß die Registrierapparate bei dem 
Anruf des Vermittelungsschrankes durch Abheben des Femsprechers irgend- 
wie beeinflußt werden (Anruf durch Stromschwächung). 

Auf einfache Weise ist ein telephonischer Verkehr von jedem Melder aus 
mit jeder anderen Telephonstelle (Wache, Posten, Melder usw.) über die 
Vermittelungsschränke ermöglicht worden. 

Es ist jedoch nicht nur jedem Schutzmann die Möglichkeit geboten, vom 
Melder aus die Polizeiwachen für telephonische Mitteilungen anzurufen, 
sondem es können auch umgekehrt die Polizeiwachen die auf ihren Rund- 
gängen befindlichen Schutzleute zur raschen Übermittelung von Nachrichten 
oder Befehlen, z. B. für die Zusammenziehung eines größeren Polizeiaufge- 
botes nach einer bestimmten Stelle der Stadt, für die Mitteilung eines er- 
folgten Diebstahles oder eines Mordes und dergl. an den nächsten Melder 
rufen. Zu diesem Zwecke sind über jedem Melder ein wasserdichter Rassel- 
wecker und eine grün gefärbte Glühlampe angebracht, welche von der 
Polizeiwache aus eingeschaltet werden. Bei Nacht kommt nur das Licht- 
signal, bei Tage nebenbei noch das Weckersignal zur Anwendung. 

Während die bisher beschriebenen Einrichtungen für deutsche Verhält- 
nisse vollständig ausreichend wären, hat die Stadt Rio de Janeiro sich ge- 
nötigt gesehen, die gesamte Meldeanlage gleichzeitig als Kontrollanlage für 
die patroullierenden Schutzleute ausbilden zu lassen. Diese Aufgabe wurde 
in einfachster Weise dadurch gelöst, daß die Schutzleute, sobald sie auf 
ihren Rundgängen einen Melder passieren, denselben öffnen müssen, um 
durch Einstellung des bereits erwähnten Zeigers auf „Rondante (Rimdgang)" 
und durch Auslösung des Laufwerks die Nummer des Melders nach der 
Wache zu übermitteln. Durch ein bestimmtes Vorzeichen werden diese 
Eontrollmeldungen von den Unfallmeldungen unterschieden ; ferner ist durch 



XII. Polizeimelderanlagen. 323 

entsprechende Anwendung der in Fig. 76 wiedergegebenen Schaltung eine 
Alarmierung der Wache bei Kontrollmeldungen vermieden. 

Die Kontrollmeldungen, welche für Polizeisergeanten und für Offiziere 
in Betracht kommen, werden in gleicher Weise durch Einstellung der Zeiger 
auf „Sargento" bzw. „Official" abgegeben. 

Die für die Ladung der Akkumulatoren und für die Überwachung der 
Anlage notwendigen Meßinstrumente tmd Schaltapparate sind auf zwei Schalt- 
tafeln untergebracht (Fig. 106). Zur Aufrechterhaltung des Betriebes bei 
Leitungsbruch in einer Melderschleife ist ein Reserveregistrierapparat vor- 
handen. 

Für die Fortschaltung der Zeitstempelapparate ist auf der Hauptwache 
eine mechanische Präzisionsuhr vorgesehen. Ebenso hat jede Polizeistation für 
ihren Zeitstempelapparat eine eigene Uhr mit elektrisch betriebenem Pendel 
erhalten (siehe Fig. 107). Diese Uhren werden gleichzeitig von der Präzisions- 
uhr der Hauptwache aller Minuten reguliert, so daß sämtliche Uhren, also 
auch sämtliche Zeitstempel der Anlage stets gleiche Zeit zeigen. 

Beachtenswert ist hierbei, daß jede einzelne Uhr imstande ist, noch 
weitere 20 oder 30 Nebenuhren anzutreiben, so daß sich der Stadt Rio de Janeiro 
auf diese Weise die Annehmlichkeit bietet, über 1000 städtische und private 
Uhren zur Regulierung oder zum direkten Antrieb an die für die Polizei- 
melderanlage ohnehin vorhandene Uhrenanlage anschließen zu können. 



21* 



Tafel I. 



Säulenmelder mit Laterne. 





Sftalenfeuermelder der Stadt Schöneberg, aus- 
geführt von der Gamewell Co. 



Säulenmelder der Städte Charlottenburg und 
Wilmersdorf, ausgeführt von der Siemeks 
& Halske A.G. Die Laterne ist an dem Aus- 
leger eines Mastes aufgehängt, weil sie gleich- 
zeitig zur Beleuchtung der Bedienungsvor- 
schrift und der Abzugvorrichtung dient. Die 
Glaskugel ist unten nicht gefärbt. 



Tafel n. 




Normalschalttafel der Gamewell Co. für 10 Melderschleifen mit Einrichtungen 
für Leitungskontrolle und Akkumulatorenladung. 




Wechselstrominduktor mit Umschaltevorrichtung für Motor- und Handbetrieb. (Ausgeführt 

von der Siemens & Halske A.-(j. für Dessau, Zittau» Erfurt, Rio de Janeiro, Regensburg u. a.) 

Der Schutzkasten des Induktors ist abgenommen. 



Tafel III. 




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Tafel IV. 




Schalttafel der Feuermeldeanlage in Zehlendorf für 2 Melderschleifen nach dem Zähl- 
werksystem mit Akkumulatorenbetrieb. (Ausgeführt von der A.-G. Mix <& Gbnbst.) 



Tafel V. 




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Tafel VII. 




Feuertelegraphenzentrale der Stadt Nishnij NowgorcKi für 2 Melderschleifen nach dem Morsesystem 
mit Sicherheitsschaltiing. (Ausgeführt von der A.-G. Mnt & Genest.) 



Tafel Vm. 




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Sachregister. 



(Die Zahlen bedeuten die Seiten.) 



Akkumulatoreubetrieb 266. 
Alarm Schalter, automatischer 278, 284. 
Alarmsicherheitsschaltung 317. 
Alarmwecker im Melder 241. 
Amerikanischer Ruhestrom 246. 
Anschlagwerke für Turmglocken 312. 
Arbeitsstrombe trieb 244. 
Auslösemechanismus des Melders 239. 
Ausweichmagnet im Laufwerk 250. 
Automatischer Melder von Siemens 311. 
Automatischer Melder von Schöppe 310. 

Beutelbrikettelemente für Lokalbatterien 

266. 
Blitzableiter im Melder 254, 263. 
Blitzableiter, Vakuum 264. 

Deutscher Ruhestrom 246. 
Doppelarretierung für Farbschreiber 282. 
Doppelkontaktfeder von Siemens 243. 
Doppelmelder in Cöln 280. 
Döring, Melderschaltung von — 247. 
Drahtbruchüberbrückung 254. 
Drehgriff am Feuermelder 239. 
Drehschalter für Lichttableaus 298. 
Druckknopf feuermelder für kleine Städte 

814. 
Druckknopfschalter für Lichttableaus 278. 

Einschaltklinke für Telephone 259. 
Einschlagglocken 289. 
Erdschlußanzeiger 262. 
Ericsson, Zeigersystem von — 274. 

Fallklappen 276. 
Fallklappentableaus 309. 
Feinsicherungen 264. 
Feuermelder von Channing 237. 



Feuermelder von Döring 247. 

— von Gamewell 250—253. 

— von Groos & Graf 254. 

— von Kennedy 249. 

— von Mix & Genest 247, 248, 274. 

— von Schöppe 310. 

— von Siemens 239, 248, 249, 256, 311. 
Feuermeldeanlage in Cöln 280. 
Florianmelder 274. 

Generalschalter, automatischer 298. 
Glasscheibe im Feuermelder 239, 240. 
Grobsicherungen 264. 

Haltemagnet im Laufwerk 247. 

— mit Sicherheitsschaltung 256. 
Hauptmelder 305. 

Hastedt, Melderschaltungen von — 247, 256. 

Indikator 290, 294. 

Induktor für Wechselstrom 314. 

Innenmelder 239. 

Isolatoren 265. 

Isolierte Freileitung 265. 

Isolationsstörungen 262. 

Kabelleitung 265. 
Kontaktlaufwerke der Melder 242. 
Kontakteinrichtungen der Laufwerke 243. 
Kontrollmagnet im Laufwerk 251. 
Kontrolltableaus 279. 
Kontrolluhr von Weixler 245. 
Kurbelschalter 297. 

Ladung der Akkumulatoren 267. 
Laufwerk des Melders 242. 
Läutewerke 312. 
Leitungsbruchschalter 283, 298. 



Sachregister. 



333 



Leitungsführung 265. 
Lichtschalter, automatischer 278. 
LichtUbleans 278. 
— , automatische 298. 
Lochapparat 275. 

üffeidingerelemente 266. 

Meldertypen 239. 

Meßbrücke fflr Fehlerbestimmung 263. 

Meßinstrumente 261. 

Morseapparat 246, 275. 

Motorgeneratoren 269. 

Motor induktor 314. 

Motorsirenen 313. 

Motorlftutewerke 313. 

Multiple pen-register 289. 

Nebenmelder 305. 
Notschalter 273. 
Kummernapparat 290, 294. 

Papieraufwickler 277. 

Pearson, Nebenmelderschaltung von 306. 

Plattenblitzableiter 263. 

Polizeimelder 318. 

Privatmelder 305. 

Prafstdpseleinrichtung im Melder 254. 

Rasselwecker im Melder 241. 
Registrierapparate 276. 
Repeater von Gamewell 289—294. 
— von Siemens 290, 296. 
Repetierlaufwerk 287. 
Revisionsschaltungen 278, 284, 297. 
Ruhestrombetrieb 245, 246. 

Sammelmorse 277. 
Sammlerbetrieb 266. 
Schaltuhr 311. 



Schleifenleitung 245. 
Schmelzsicherungen 263. 
Schöppe, Melder von 310. 
Schriftzeichentableau 298. 
Sicherheitsschaltung far Telephone 261. 
Sirenen 313. 

Sperrschloß am Melder 239, 319. 
Spitzenblitzableiter im Melder 254, 263. 
SprechUnie 286. 
StiUer Alarm 313. 
Strahlenleitung 245. 
Summeranruf f. Telephone 260. 

Transmitter 289. 
Typenscheiben 243. 

Übermittelungsapparat 287, 289. 
Übertrager von Gamewell 289—294. 
— von Siemens & Halske 290, 296. 
Uhren für Zeitstempel transport 276. 
ünfallmelder 304. 
Unfug Wecker am Melder 241. 



Takuumblitzableiter 264. 
Verbundschaltung 316. 
Verzögerungsmechanismus 
248. 



im Laufwerk 



Wechselstromwecker 313. 
Wechselstrominduktor 314. 
Weixler, Kontrolluhr von 245. 

Zahl wer kmelder 274. 
Zeitschaltuhr 311. 
Zeitstempel 276. 
Zeitstempelschaltapparat 301. 
Zentralmikrophonbatterie 258. 
Zentralverzögerungsmechanismus 249. 



Elektrische Eisenbahn-Signale 
und -Weichen 



bearbeitet 



H. Schwerin. 



L Einleftnng. 

Die Eisenbahnzüge folgen und begegnen sich auf den Bahnstrecken nach 
bestimmten Fahrplänen. Auf den Bahnhöfen bewegen sie sich auf vorher 
festgelegten Fahrstraßen. Zur Durchführung des danach eingerichteten Be- 
triebes sind den Dienststellen und den Zügen Befehle zu übermitteln. Diese 
müssen auf mehr oder weniger große Entfernungen übertragen werden. Die 
Übertragung muß auf dem schnellsten Wege geschehen, damit die Befehle 
auch für die rasch fahrenden Züge so frühzeitig eintreffen, daß ihnen recht- 
zeitig nachgekommen werden kann. Sie müssen vollkommen sicher und 
unzweideutig übermittelt werden. 

Da es sich nur um eine beschränkte Anzahl stets sich wiederholender 
Befehle handelt, so haben sich für sie kurze und einfache Zeichen heraus- 
gebildet, welche sich unter dem Namen Signale zusammenfassen lassen. 

Sie werden entweder von Dienststelle zu Dienststelle — Zugmelde- 
und Zugfolgesignale — oder von einer Dienststelle oder der Bahn- 
strecke aus dem Zugpersonal — Strecken- und Bahnhofssignale — 
gegeben. 

Für die ersteren, bei denen es sich meist um Übertragung auf Ent- 
fernungen von 1000 und mehr Meter handelt, kam bald nach Einführung 
eines geregelten Eisenbahnbetriebes kein anderes Übertragungsmittel, als der 
elektrische Strom in Frage. Bereits Ende der 30 er Jahre des vorigen Jahr- 
hunderts wurde für diesen Zweck der elektrische Telegraph ver- 
wendet, der damit überhaupt seine erste umfangreiche Verwendung fand. 
Er wird hierfür noch heute vielfach in den auch für andere Zwecke ge- 
bräuchlichen Formen benutzt. 

Daneben aber bildeten sich eigene, den besonderen Bedürfnissen ange- 
paßte elektrische Apparate aus, welche nur zur Abgabe der für den Zug- 
betrieb erforderlichen Signale geeignet sind, diese aber mit der größten 
Zuverlässigkeit und Schnelligkeit zu befördern vermögen. Es sind dies die 
sogenannten elektrischen Blockapparate. 

Neben diesen Signalen stehen als Zugmeldesignale noch elektrische 
Läutesignale in Anwendung. Sie werden durch Läutewerke auf den 
Bahnstrecken und den Bahnhöfen gegeben. Zur Betätigung der Läutewerke 
wird ebenfalls die Elektrizität herangezogen, indem durch sie die Läute- 
werke entweder unmittelbar angetrieben oder ihre Getriebe (Gewichte, Uhr- 
werke) ausgelöst werden. 

Die Streckensignale dienen dazu, dem Zugpersonal — in erster 
Linie den Lokomotivführern — den Zustand der Strecken, die Bahnhofs- 

Handb. d. Elektrotechnik. XI, 2. 22 



338 ^I- Elektrische Streckensignale. 

Signale ; den Zustand der Fahrstraßen, welche sein Zug in den Bahnhöfen 
zu durchfahren hat, im voraus anzuzeigen. Sie sind im allgemeinen sicht- 
bare^) Signale, die neben den Bahngleisen so aufgestellt sind, daß sie von 
dem Lokomotivführer gut gesehen werden können. Es haben sich für sie 
eine beschränkte Anzahl von Formen herausgebildet — die Eisenbahn- 
signale in engerem Sinne. 

Lassen diese Signale sich infolge ungünstiger örtlicher Verhältnisse nicht 
so anordnen, daß sie rechtzeitg sichtbar werden, so werden vor ihnen Vor- 
signale aufgestellt, welche ihre Stellung an geeigneter Stelle wiederholen, 
ohne selbst Fahrten zu verbieten oder zu erlauben. Sie unterscheiden sich 
von den Strecken- und Bahnhofsignalen, den Haupt Signalen, durch Form 
und Farbe. Neuerdings werden sie in sehr ausgiebigem Maße fast zu jedem 
Hauptsignal hinzugefügt. 

Die Haupt- imd Vorsignale werden entweder selbsttätig durch den Zug 
hervorgerufen — selbsttätige Signale — , oder sie werden durch die 
Signal- oder Stellwerkswärter gegeben — nicht selbsttätige oder von 
Hand bediente Signale. 

Während für die selbsttätigen Signale, welche ausschließlich als Strecken- 
signale Verwendung finden, die Elektrizität in weitestem Umfange als Trieb- 
kraft verwendet wird, stehen für die von Hand bedienten Signale, wenigstens 
in Europa, noch meist mechanische Kraftübertragungsmittel in Anwendung, 
neben denen allerdings mehr und mehr andere Kräfte, an erster Stelle wieder 
die Elektrizität an Ausdehnung gewinnen. 

Li den nachfolgenden Abschnitten sollen nur die rein elektrischen 
Signale behandelt werden, bei denen also die Elektrizität als Triebkraft be- 
nutzt wird, nicht aber diejenigen, bei welchen andere Triebkräfte verwendet 
werden und die Elektrizität nur zu ihrer Auslösung oder Steuerung dient. 

Die Bahnhofsignale stehen mit den übrigen auf den Bahnhöfen für den 
Betrieb vorhandenen Einrichtungen in enger Verbindung. Solche Betriebs- 
einrichtungen sind die Weichen, welche die Überführung der Züge von 
einem Gleis auf ein anderes vermitteln, die Wegeschranken, welche über 
den Bahnhof führende öffentliche Wege bei herannahenden Zügen abschließen, 
die Sperrbäume, Gleissperren und dergleichen, welche die Gleise, von 
denen aus Eisenbahnfahrzeuge den signalisierten Zügen in die Flanke fahren 
könnten, absperren usw. Die Stellung der Signale ist von der Stellung dieser 
Betriebsvorrichtungen abhängig. Letztere werden daher, soweit es das Ver- 
ständnis erfordert, mit zu behandeln sein und insbesondere ihre Stellvor- 
richtungen, soweit sie elektrisch sind, in den Kreis der Erörterungen ge- 
zogen werden. 



n. Elektrische Streckensignale. 
A. Allgemeines. 

Das Bedürfnis zum Einstellen der Streckensignale anstatt der Menschen- 
kraft motorische Kräfte zu verwenden, trat zuerst auf den nordamerikanischen 



1) Außer den sichtbaren gibt es noch in geringem Umfange hörbare Strecken- 
Signale — Knailsignale, Piornsignale. Sie treten meist neben den ersteren als 
Ergänzungen für außergewöhnliche FäUe auf. 



fi. Hall-ScheibenBignal. 339 

Bahnlinien auf. Auf den langen, unbewohnten Strecken machte es Schwierig- 
keit , Personal zur Bedienung der Signale zu finden. Man ging daher dort 
auf vielen Strecken schon verhältnismäßig früh, etwa im Jahr 1876, dazu 
über, die Signale ohne Vermittelung von Signalwärtem durch die Züge selbst 
zu stellen. Es entstanden die selbsttätigen Blocksysteme. Unter 
dem Einfluß der Züge gehen die Signale, je nachdem die Strecke, für welche 
sie gelten, frei oder noch von einem Zuge besetzt ist, in die Stellung 
„Strecke frei" (Fahrt erlaubt) oder „Strecke besetzt" (Fahrt 
verboten). Die erste Stellung wird als Fahrtstellung, die zweite als 
Haltstellung bezeichnet. 

Für die Beeinflussung der Signale steht eine andere Kraft als die Elek- 
trizität nicht zur Verfügung, da meist Entfernungen von Tausenden von 
Metern in Frage kommen. Um die Signale in Abhängigkeit von dem Zu- 
stand der Strecken zu bringen, genügen Ströme von geringer Spannung und 
Stromstärke, die aus einem einzigen oder einer geringen Anzahl von Primär- 
elementen entnommen werden können, wenn zu der Hervorbringung der 
Signalbilder selbst andere größere Kräfte vorhanden sind. Für diese konnten 
bei der Einführung selbsttätiger Signale, nach dem damaligen Stande der 
Elektrotechnik höher gespannte elektrische Ströme noch nicht verwendet 
werden. Man benutzte daher zunächst Gewichte und später Preßluft, um 
die Signalbilder zu erzeugen und verwendete nur zur Auslösung dieser 
Kräfte elektrischen Strom. Die Frage der rein elektrischen Stellung 
der Signale wurde zuerst durch Hall dadurch zu lösen versucht, daß er 
durch Elektromagnete , welche durch schwache aus Batterien entnommene 
Ströme gespeist wurden, leichte Scheiben bewegte. 

Inzwischen hatte sich in der ganzen Welt als deutlichstes und am 
weitesten sichtbares Signal das Flügel- oder Armsignal erwiesen, bei 
dem die Signalbilder durch einen an einem Mast in einer Höhe von sechs 
und mehr Metern drehbar gelagerten Flügel oder Arm aus Holz oder 
Eisen gegeben werden. Es wird dabei das Signal „Fahrt verboten" 
(Haltsignal) allgemein durch die wagerechte Lage des Flügels und das 
Signal „Fahrt erlaubt" (Fahrtsignal) durch die um etwa 45^ nach 
oben oder unten gegen die Wagerechte geneigte FlügeUage ausgedrückt. 
Für die Bewegung dieser Signalflügel genügt ein elektromagnetischer Antrieb 
mit schwacher Batterie nicht mehr. Die Beschaffung und Vorhaltung 
stärkerer Ströme stieß auf Schwierigkeiten und wurde unwirtschaftlich. Die 
weitere Einführung rein elektrischer Signale verzögerte sich daher, bis man 
in der Lage war, geignete Elektromotore für geringe Spannung und mit 
geringem Strombedarf zu bauen. 

Erst gegen Ende der achtziger Jahre des vorigen Jahrhunderts tauchen 
Streckensignale mit Elektromotorantrieb auf, um allmählich an die erste 
Stelle unter den sonst noch gebräuchlichen, selbsttätigen Signalen zu treten. 

Im folgenden sollen einige der interessantesten und charakteristischsten 
Typen dieser Signale behandelt werden, ohne daß dabei alle Konstruktionen, 
welche vorgeschlagen und versucht sind, besprochen werden. 

B. Hall-Scheibensignal. 

Die älteste Form elektrischer Signale ist das in Amerika weitverbreitete 
Scheibensignal (disc signal) von Hall. Es besteht aus einem kreisförmigen 

22* 



»40 



II. EIek1aTi0die Streckeneignale. 



Rahmen, über welchen buntes Seidenzeug — rotes für Haupt-, grünes für 
Vorsignale — gespannt ist. Die so hergestellte Scheibe D (Fig. 1) von 
^rwa 460 mm Durchmesser ist an dem Anker L eines Elektromagneten mit 
den Polen S und 7 befestigt. Der Anker dreht sich mit seiner Achse W in 
dem Lagerstück A. Gegenüber der Scheibe ist an einer Stange C ein Gegen- 
gewicht angebracht. Bei stromlos^! Elektromagneten häng^ die Scheibe in- 




Fig. 3. 



Fig. 4. 



folge ihres Eigengewichtes nach abwärts. P>hält der Elektromagnet Strom 
und zieht er seinen Anker an, so steht die Scheibe wagerecht (s. Fig. 2). 

Die senkrechte Stellung der Scheibe bedeutet „Fahrt erlaubt", die wage- 
rechte „Fahrt verboten". Der Elektromagnet mit der Scheibe ist in einem 
Gehäuse aus Holz oder Eisen auf einem eisernen Pfosten eingeschlossen 
(Fig. 3). In der Vorderseite des Geliäuses ist eine durch eine Glasscheibe 
abgeschlossene Öffnung, hinter der bei angezogenem Anker die Scheibe er- 
scheint (rot: Fahrt verboten — am Hauptsignal, grün: Hauptsignal in Halt- 
stellung — am Vorsignal). Gegenüber der Öffnung ist an der Innenseite der 



Bw HaU-ScheibeBsignal. 



341 



Räckwand des Gehäuses ein weißer Beflektor angebracht, welcher bei abge- 
fallener Scheibe durch die Öffnung sichtbar ist (weiß: Fahrt eriaubt oder 




Fig. 5. 



Fig. a 




Hauptsignal in der Fahrtstellung). 
Zwischen Reflektor und Scheibe wird 
bei Dunkelheit eine Lampe einge- 
setzt, welche die rotseidene Scheibe 
von hinten beleuchtet. Um die 
Signalfarben deutlich sichtbar zu 
machen, ist das Gehäuse im Innern 
dunkel gestrichen. 

Die Signalgebung erfolgt durch 
Schließen eines Kontaktes in dem 
Stromkreis des Elektromagneten. 

In neuerer Zeit werden die Hall- 
schen Scheibensignale in etwas ab- 
weichender Form gebaut. Das 
Nachtsignal ist von dem Tagsignal 
getrennt angeordnet. In Fig. 4 ist 
a das Nachtsignal, b das Tagsig- 
nal. Anstelle des Gegengewichtes ' 
für die Scheibe nach Fig. 2 ist eine 
Glasblende angebracht, welche bei angezogenem Anker des Elektromagneten 
vor die obere Öffnung tritt und die dort befestigte Lampe rot abblendet (Fig. 5). 



Fig. 7. 



342 



11. Elektrische Streckensignale. 



Für den Fall, daß bei Dunkelheit das Signal Fahrt erlaubt , nicht durch 
weißes, sondern durch grünes Licht gegeben werden soll, sind zwei Blenden 
(Fig. 6) — eine rote d und eine grüne /* vorhanden. Die Gewichte der 
Blenden und der Scheibe, die bisweilen aus Aluminium hergestellt wird, 
sind so gewählt, daß bei nicht erregtem Elektromagneten die Scheibe c und 
die Blende d sich mit Sicherheit in die senkrechte Stellung stellen. 

Fig. 7 läßt das Innere des Signalgehäuses erkennen. Der Elektro- 
magnet e ist an einer Zwischenwand befestigt. Auf einer Klappe der Bück- 
wand befindet sich der weiße Reflektor mit einer kleinen Öffnung in der 
Mitte. An dem Halter g wird die Lampe eingehängt. 



C. Union-Scheibensignal. 

Wenig verschieden von dem HALLschen Scheibensignal ist das von der 
Union Switch and Signal Co. Fig. 8. Ein besonderes Nachtsignal ist nicht 

vorgesehen. Die Beleuchtung der Signal- 
scheibe geschieht durch eine an der Rück- 
wand des Gehäuses angebrachte Lampe. Der 
Elektromagnet zum Bewegen der Scheibe ist 
ebenfalls außerhalb des Gehäuses angeordnet 
und läßt sich ohne das letztere zu öffnen, 
leicht abnehmen, so daß Ausbesserungen an 
ihm bequem vorzunehmen sind. 

Die in geschlossenen Gehäusen befind- 
lichen Scheibensignale haben vor Signalen 
anderer Bauart den Vorzug, daß die aufzu- 
wendende Energie für ihre Betätigung eine 
äußerst geringe ist, da sämtliche Teile 
sehr leicht gehalten sind und Sturm. 
Schnee und Begen ihre Bewegungsfähigkeit 
nicht beeinflussen können. Eine Batterie von 
nur wenigen der üblichen Primärelementen 
genügt für den Betrieb eines Signals. Den 
hiermit verbundenen Vorteilen steht jedoch 
gegenüber den Flügelsignalen (Semaphoren) 
der erhebliche Nachteil gegenüber, daß die 
Sichtbarkeit des Signalbildes eine nur be- 
schränkte ist. Die Farben der etwa 3 bis 4 m 
hohen Scheibensignale geben ein weit weniger 
charakteristisches Signalbild, als die großen 
Flügel und Scheiben jener bedeutend höheren 
Signale. Die ebenfalls versuchte Anwendung 
eines Signalflügels in dem Gehäuse anstelle der Signalscheibe hilft hierbei nur 
wenig, da der Flügel bei der zur Verfügung stehenden geringen Energie 
und aus konstruktiven Eücksichten nur sehr klein ausfallen kann. Die Er- 
kennbarkeit der Signalfarbe wird noch weiter durch Spiegelung der Glas- 
scheibe des Gehäuses und durch einfallende Sonnenstrahlen vermindert. Bei 
Schnee- und Regenwetter ist in den meisten Fällen die Farbe überhaupt 
nicht zu sehen und ebensowenig, wenn Tau oder Reif sich auf der Glas- 
scheibe absetzt. Wenn trotz dieses sehr bedenklichen Felüers der schlechten 




Fig. 8, 



Dl LiltiirSifttid. 



343 



SiditlMikeit. der njudi evrofMusclien Begriffen die Verineiidbttkeif der ;S|nuü^ 
von xoahemn ansscliliefit« in Ammka bis In die neueste Zeit die Hjox« 
nnd UxI03^<^i^:nJJe grofie Yerbreinmir frefnnden haben« $o erkürt sich dieser 
Umstand nnr djknns« daß die amerikanisch« Bahnen aas Man|r^I an ge- 
eignete Wirterpers^nal geiwungm waren und noch sind, auf vielen Bahn« 
linien sribstiitige Signale fOr die Streck«! n vonrenden. irc^txdem für ihre 
Betädgvng nnr schwache Stromquellen an^p^estellt werdoi können. 

Seit dem Jahre 1893 hat sich jedoch anch die HALL-<Sesellschaft ver- 
anlaßt gesehen, anstelle der eingeschlossenen Scheibensignale, FUlgelsignale 
mit Elektromotorantrieb fOr die Streckenblocknng einzuführen« sunachst 
allerdings ohne rechten Erfolg. Die ausgedehnte Verwendung elektrischen 
Stromes für die verschiedenen Bedürtoisse der Eisenbahnen und vor allem 
die Fortschritte im Bau kleiner Elektromotoren ermögüchien diesen Schritt, 
Genügend kräftige Motoren mit Primirbatterien von etwa 10 bis li Volt 
Spannung, welche sich noch genügend leicht unterbringen und instandhalten 
lassen, zu schallen, machte aber große Schwierigkeiten trota ausgiebiger 
Verwendung von KugeUagem und leichten Bau aller Teile. Es entstanden 
daher nacheinander zahlreiche Typen der HALL-Motorsiguale, Eine weit* 
verbreitete, auch in Europa versuchte Type, bei welcher durch den Ifotor 
ein Drahtseil anISgewunden wird, an welchem der Signalflügel hSingt, schließt 
sich eng an das nacbbeschriebene älteste amerikanische Motorsignal von 
Lattig an, welches auch weiter für eine Reihe anderer Signale vorbildlich 
gewesen ist, 

0. LatHg-Signtl. 

Bei dem Lattig- Signal (Fig. 9) dreht ein kleiner Hauptstrommotor M 
in Gußeisenform von etwa ^^ PS über ein doppeltes Zabnriidervorgeleg^* 
eine Seilrolle D und wickelt dabei ein zu dem Signalflügel gehendos Draht- 




Fig. 9. 



344 



II. Elektrische Streckensignale. 



seil E auf, wodurch der Flügel auf Fahrt gezogen wird. In der Fahrtstellung 
wird der Motorstrom durch den Kontakt CS, welcher seine Bewegung von 
einer auf der Seilrollenachse befestigten Schraube W erhält, vom Motor ab- 
geschaltet und gleichzeitig dem Elektromagneten RM zugeführt. Dieser zieht 
seinen Anker an, welcher mit dem auf der Motorwelle längsverschiebMchen 
Zahnrad der Räderübersetzung fest verbunden ist, bremst den Antrieb und 
hält ihn in der Fahrtstellung. Durch Unterbrechen des Stromes wird der 
Elektromagnet stromlos und der Signalflügel fällt unter Gewichtswirkung 
selbsttätig in die Haltlage zurück. Hierbei dreht er das ganze Gretriebe 
einschließlich des Motors rückwärts. Der Motor wird dabei kurz geschlossen. 
Durch die Kurzschließung wird einerseits eine kräitige Bremswirkung erzielt 
und andererseits ein Strom erzeugt, welcher zu einer Bückmeldung der voll- 
zogenen Haltstellung des Signals benutzt wird. 

Der Motorstrom wird einer ElnisoN-LALANDE^Batterie von 8 bis 12 Zellen 
entnommen. Zur Fahrtstellung braucht der Motor 2 bis 3 Sekunden. 

Das Signal wird, wie beschrieben, gleich sämtlichen amerikanischen und 
englischen Signalen, durch elektrischen Strom zwangiäiufig nur in die Fahrt- 
steUung gebracht, während die HaltsteUung allein durch Grewichtswlrkung 
herbeigeführt wird. Hierin liegt eine erhebliche Betriebsunsicherheit, da 
gerade das für die Betriebssicherheit wichtigste Signal „Fahrt verboten" der 
notw^idigen Zwangläufigkeit entbehrt. 




Fig. 10. 

E. Sykes-Signal. 

Eine neuere Ausführung eines Signalantriebes nach der vorbeschriebenen 
Bauart ist der von Sykes in England angewendete Antrieb (Fig. 10).^) 

^) Das SYKBsSignal wird zwar unter besonderen Verhältnissen als Bahnhofsignal 
verwendet. Es entspricht aber vollkommen dem vorbeschriebenen Streckensignal and 



F- 



345 



r~ 




£äB MoDor f TOD €Cwa ^^ PS treibt über eai d(!»|^pelBes Voci^ele^ 
Seiltrommel an, an welcher ein Stahldrafatseil h mit seinan «dnen Ende be- 
festig ist. Mit «einem andei>en Ende ist es m die 
Schelle c an d«- zu dem Signalflagel fohrendoi 
Sliange d (Fig. 11) daae^iAagu Für die FahrsteUng 
des ^gnaJes windet der Motor das Seil auf «nd 
bewegt dadnrch d^i Signalflfigrf um 45* nach ab- 
wärts. Ist dies geschrien, so stöflt die ScbeUe r 
gegen ein Gewicht h an einer Stange j im Anttieb 
und verdreht dadurch einen Kontakthebel k. Dieser 
trägt an seinem einen ^de eine MetallkugeL, welche 
bis zom Anschlagen Ton r an A zwei Kontaktfied^n 
/j und (, miteinander metallisch verbonden hat. 
Über diese Federn ist der Motorstrom gefohrt. 
Durch die Verdrehiing des Kontakthebels k wird 
die Verbindung der beiden Federn aushoben, der 
Motor Ton der Stromquelle abgeschnitten und ein 
Bremsmagnet m von hohem Widerstand erregt. Sein 
Anker n ist mit dem auf der Motorachse langsver- 
schieblichen Zahnrad f fest verbunden. Der Motor 
mit dem Zahngetriebe und dem Kontakt ist auf 
einem gußeisernen Konsol befestigt, das an dem 
Signalmast angeschraubt wird (vgl. Fig. 11). piir. IL 



^^ 




F. rimmis-Signal. 

Eins der ersten in Europa in ständigen Betrieb genommenen elektrischen 
Signale ist das TiMMis-Signal, welches zuerst im Jahre 1893 auf der 
Liverpooler Hochbahn Verwendung gefunden hat. 

Für den Antrieb wird ein geschlossener Topfmagnet mit langem 
Hub benutzt (Fig. 12). Sein Magnetkern ist auf einer gußeisernen Grund- 
platte befestigt. Er ist an seinem freien EInde trichterförmig ausgehöhlt. In 
diese Höhlung greift ein konisch auslaufender Bolzen ein, der in die Anker- 
platte eingeschraubt ist. Elin gußeiserner zylindrischer Schutzmantel, welcher 
ebenfalls mit dem Anker verschraubt ist, umgibt die Schenkelwickehmg. 
Mit dem Bolzen am Anker ist eine Stange verbunden, die unmittelbar zum 
Signalfliigel führt. Der Durchmesser der Magnetspulen beträgt etwa 120 mm, 
ihre Länge 210 mm, der Hub beträgt etwa 50 mm. ^) 

Von dem Grestänge wird ein oberhalb des Magneten angebrachter Kon- 
takt gesteuert, durch welchen bei Erreichen der Fahrtstellung des Signal- 
flügels ein Widerstand in die Leitung zu dem Magneten eingeschaltet wird. 
Der Widerstand dient dazu, den Strom, in welchem der Elektromagnet liegt, 
auf den zum Festhalten des Flügels nur erforderlichen geringen Bruchteil 
(etwa V«o) ^^r zur Fahrtstellung des Signales benötigten Stromstärke herab- 
zudrosseln. Einzelheiten des Antriebes sind aus Fig. 13 ersichtlich, a ist der 



wird auch mit Strömen von geringer Spannung und Stärke betrieben, so daß en iweck- 
maßig an dieser Stelle behandelt wird. 

^) Der Magnet ist mit eingezogenem Anker dargestellt, wahrend die Lage de» 
Signalgestanges der abgefallenen Ankerstellnng entspricht. 



346 



II. Elektrische Streckensignale. 



Kontakthebel, b die Signalstange, c die Kontaktbürste, d sind die Kontakt- 
stücke. 

Der ganze Antrieb wird in ein Blechgehäuse eingeschlossen an dem 
Signal angebracht. 

Der Stromverbrauch für das Ziehen emes Signalflügels wird zu 5 Ampere 
bei 40 Volt angegeben. Nach den Erfahrungen, die man an anderen Stellen 
gemacht hat, ist dieser Energieverbrauch nur bei ganz außergewöhnlich 
leichten Flügeln ausreichend. Auf der Liverpooler Hochbahn wurde daher 
auch wenigstens in den ersten Zeiten ein Strom von 15 Ampere verwendet. Bei 





Fig. 12. 



Fig. 13. 



den üblichen Signalen wird man unter 1 KW zum Stsllen eines Flügels nicht 
heruntergehen können, wenn man die nötige Betriebssicherheit erreichen will. 

Der unmittelbare elektromagnetische Signalantrieb macht durch seine 
äußere Einfachheit und scheinbare Billigkeit in der Herstellung zunächst 
einen sehr bestechenden Eindruck gegenüber dem Motorantrieb. Um aber 
die nötige Zugkraft zu erhalten, müssen Magnetspulen von ganz außer- 
gewöhnlich großen Abmessungen verwendet werden, die eine sehr große 
Menge Kupferdraht verbrauchen. Bei den hohen Stromstärken müssen die 
Kontakte sehr sorgfältig und mit großen Flächen ausgebildet werden. Da 
für die Magnete ein nur kurzer Hub in Frage kommen kann, um nicht einen 
zu hohen Energieverbrauch zu erhalten, so ist die erforderliche Übersetzung 
zwischen Antrieb und Flügel ungünstig. Die gleichen Leistungen lassen sich 
mit sehr kleinen normalen Motoren und Räderübersetzung mit nur sehr ge- 
ringem Energieverbrauch erreichen, weshalb im allgemeinen der Motor- 
antrieb stets vorzuziehen sein wird. 

Zu beachten ist, daß die zwangläufige Bewegung des Signalflügels sowohl 



G. Hall-Motorsignal. 



347 



in die Fahrt- wie in die Haltstellung zwei Elektromagnete anstelle 
des einen Motors verlangt und daß für die gleichzeitige Bewegung von 
mehreren Flügeln derartige Antriebe überhaupt nicht verwendet werden. Es 

13 




12 
2 




Fig. 14. 

würden sich dabei ein so hoher Energieverbrauch und derartige Abmessungen 
der Elektromagnete ergeben, welche weder billige noch einfache Konstruktionen 
ermöglichen. 

Es kann daher auch überall die Beobachtung gemacht werden, daß an- 
fänglich gewählte Elektromagnetantriebe durch Motorantriebe ersetzt sind, 
obwohl gerade der TiMMis-Antrieb zahlreiche Nachbildungen gefunden hat. 

G. Hall-Motorsignal (neue Bauart). 

Die neueste Form der elektrischen Streckensignale der HALL-Gesellschaft 
(Fig. 14), welche aus dem Jahre 1905 stammt, unterscheidet sich wesentlich 
von den früheren von dieser Gesellschaft gebauten Signalen. 



348 II* Elektrische Strecken« gnale. 

In dem gußeisernen Signalgestell ist eine stählerne ABtriebstange 1 senk- 
recht geführt. An ihr ist ein Konsol 2 angeschraubt. In dem Konsol 
drehbar gelagert sind zwei Hebel 3 and 4, von denen der erste, der An- 
triebhebel, mit einer Nase unter einer Knagge des zweiten, des Mitnehmer- 
hebels, liegt. Der Mitnehmerhebel stützt sich unter Pederdruck mit einer 
Bolle 5 gegen eine Stange 6, an deren unterem Ende sich ein Magnet- 
anker 7 befindet. Der zügehörige Elektromagnet 8 — Kuppelmagnet — ist 
auf dem Gestell befestigt. Ein Motor 9 treibt über ein Vorgelege ein großes 
Zahnrad 10 an, auf dessen Speichen Mitnehmerrollen 11 sitzen. 

Bei einer Drehung des Zahnrades stößt eine der Bollen gegen den 
Antriebhebel und sucht ihn um seinen Drehpunkt 12 zu drehen. Der 
Hebel drückt dabei mit seiner Knagge gegen den Mitnehmerhebel und dieser 
gegen den Ankerhebel 6. Wird der Anker infolge Erregung des Magneten 
an dessen Pol festgehalten, so ist hierdurch eine Verdrehung des Hebel- 
systems verhindert und die Mitnehmen-olle nimmt den Antriebhebel und die 
Antriebstange nach aufwärts. Das am oberen Ende dieser Stange an der 
Kurbel 13 angelenkte Signalgestänge wird ebenfalls nach aufwärts bewegt 
und bringt den Signalflu'gel in die Fahrtstellung. 

Ist beim Zusammentreffen der Mitnehmerrolle mit dem Antriebhebel der 
Elektromagnet stromlos, so dreht der Mitnehmerhebel den Ankerhebel um 
seinen Drehpunkt 14 beiseite. Die Mitnehmerknaggen gleiten voneinander 
ab und der Antriebhebel dreht sich, die Antriebstange bleibt stdien und be- 
wegt den Signalflügel nicht. 

In der Fahrtstellung des Flügels setzt sich der Antriebhebel auf einen 
Knaggen an dem Ankerhebel auf und bleibt in dieser Stellung, solange der 
Magnet Strom hat. Wird der Strom unterbrochen, so fällt die Antriebstange 
mit dem Signalgestänge von- selbst nach abwärts in die Grundstellung. Der 
Stoß der herabfallenden Teile wird dadurch gemildert, daß die untere 
Führung 15 der Antriebetange im Gestell als Luftpuffer ausgebildet ist. 

Die Schaltung für den Betrieb dieser Signale wird in der Weise ausge- 
führt, daß durch Schließen eines Kontaktes der Stromkreis einer Batterie 
über den Kuppelelektromagneten geschlossen wird. Der Elektromagnet 
schließt einen Kontakt Iß und dadurch den Motorstromkreis. Der Motor 
läuft und schaltet sich nach Erreichung der Fahrtstellung durch Offnen eines 
weiteren Kontaktes 17 selbst wieder ab, der Strom des Elektromagneten 
bleibt noch bestehen. 

Der Kontakt für das Schließen des Motorstromes befindet sich am 
vorderen Teil des Kuppelmagneten, der Abschaltekontakt am Fuße des Ge- 
stelles. Der Abschaltekontakt erhält seinen Antrieb durch eine Stange 18^ 
welche an einen Winkelhebel 19 am oberen Teil des Grestelles angreift. 
Ein an dem Konsol der Antriebstange befestigter Hebel 20 stößt mit einer 
Bolle 21 kurz vor Erreichen seiner höchsten Lage gegen den Winkelhebel 
und steuert den Kontakt um. 

Fällt die Antriebstange herab, so driickt die Bolle den Hebel und damit 
auch den Steuerschalter wieder in seine Grundstellung. 

Der Motor ist ein Hauptstrommotor mit Hufeisenmagnetgestell. Er ist 
für eine Spannimg von 10 bis 12 Volt gewickelt und braucht für eine Signal- 
stellung etwa 1'8 Ampere während 15 Sekunden. Der Anker und der Kom- 
mutator sind zum Schutz gegen Staub und Feuchtigkeit vollständig einge- 
kapselt und zwar der letztere durch eine Glashaube zur besseren Beobach- 



A. Allgememes. 349 

timg im Betrieb. Für den Kuppelmagneten ist ein Strom von nur 
0^1 Ampere erforderlich. Der Strom wird Primärelementen oder Akkumu- 
latoren entnommen. 

Der Ausbildung des Antriebes sind die Elrfahrungen , die durch zahl- 
reiche AusfOhrungen der letzten Jahre gemacht smd, zugut gekommen. £r 
macht im ganzen einen zuverlässigen Eindruck, wenn auch die den amerika- 
nischen Konstruktionen im allgemeinen eigenen zwanglosen Formen auch bei 
ihm besonders hervortreten. 

Außer den vorbeschriebenen elektrischen Signalantrieben, welche aus- 
schließlich oder liauptsächlich für Streckensignale konstruiert sind, finden 
auch die in den nachfolgenden Abschnitten beschriebenen elektrischen Signale 
für den gleichen Zweck Verwendung. 



m. Elektrische Bahnhofsignale nnd Weichen. 
A. Allgemeines. 

Während die Einführung elektrischer Streckensignale für selbst- 
tätige Streckenblockung in den Eisenbahnbetrieb verhältnismäßig geringe 
Schwierigkeiten machte, weil bei einer Beeinflussung der Signale durch die 
ZXige die Anwendung mechanischer Übertragungsmittel bei den vorkommenden 
Entfernungen überhaupt nicht in Frage kommen konnte, vermochte der 
elektrische Betrieb für die Bahnhofsignale nur langsam in der Praxis 
Eingang zu finden. 

Die Bahnhofsignale signalisieren die Fahrten der Züge auf den Bahn- 
höfen. Um diese Zugfahrten zu regeln, sind Beamte auf den Bahnhöfen er- 
forderlich, die den ganzen Bahnhof oder einzelne Bezirke desselben zu über- 
blicken in der Lage sind. Entweder werden nun die Signale an ihrem 
Standort ohne Benutzung besonderer Femübertragungsmittel gestellt — was 
zurzeit allerdings nur noch ausnahmsweise geschieht — oder sie werden 
innerhalb der einzelnen Bahnhofbezirke — Stellwerkbezirke genannt 

— von einem Punkt aus bedient. Auch in letzterem Falle pflegt es sich 
um verhältnismäßig nicht große Entfernungen zu handeln. 

Es fehlt also für die Bahnhofsignale weder an Personal zum Einstellen 
der Signale, noch stehen der Verwendung der zuerst für diesen Zweck ein- 
geführten Kraftübertragungsmittel — Grestängeleitungen und Stahldrahtzüge 

— im allgemeinen ungewöhnliche Hindemisse entgegen. 

Das mit dem wachsenden Verkehr sich steigernde Bedürfnis nach ört- 
licher Zusammenfassung der Stellzeuge für die Signale eines Stellwerk- 
bezirkes hatte zudem für die mechanische Kraftübertragung Konstruktionen 
geschaffen, welche durch jahrzehntelange Erfahrung schon weit entwickelt 
waren, als andere Übertragungsmittel — zunächst Druckwasser, dann Preß- 
luft, später elektrischer Strom — mit ihnen in Wettbewerb traten. 

Erheblichere Schwierigkeiten für die mechanische Signalstellung ergaben 
sich erst, als infolge des sich mehr und mehr steigernden Verkehrs und der 
fortschreitenden Erhöhung der Zuggeschwindigkeiten die Signale auf den Bahn- 
höfen nicht nur zahlreicher, sondern auch immer weiter von dem Standort 
des Signalstellers verschoben wurden. Die hierdurch bedingten höheren 
Ansprüche an die Leistungsfähigkeit des Bedienungspersonals und der Über- 



350 ^^^« Elektrische Bahnhofsisfnale und Weichen. 

tragungsmittel hätten jedoch wohl kaum allein zur Einführung kraftgestellter 
Signale in erhehlichem Umfange geführt und sie vielleicht nur auf Einzelfalle 
beschränkt, wenn ihre Verwendung nicht besondere Vorteile für die Er- 
höhung der Betriebssicherheit mit sich brächte. Bei den Bahnhof- 
signalen handelt es sich nämlich nicht allein darum, ihre das Signalzeichen 
gebenden Flügel, Arme oder Scheiben aus mehr oder weniger großen E2nt- 
femungen zu bewegen, sondern es ist von ganz wesentlicher Bedeutung, sie 
in unbedingt zuverlässiger Weise in Zusammenhang mit den übrigen auf 
dem Bahnhof vorhandenen Betriebsvorrichtungen, — Weichen, Wegeschranken, 
Gleissperren usw., ^) — zu bringen. Diese liegen entweder , wie es meist 
bei den Weichen der Fall ist, in den Fahrstraßen selbst und werden von 
den Zügen befahren, oder sie halten den übrigen Verkehr während einer 
Zugfahrt von der Fahrstraße fem. In jedem Falle müssen sie, soweit sie 
zu einer Fahrstraße gehören, eine bestimmte Stellung einnehmen und in ihr 
festgehalten sein, bevor das für die Fahrstraße geltende Fahrtsignal er- 
scheinen darf, damit die Zugfahrt ungefährdet von statten gehen kann ; denn 
das Fahrtsignal bedeutet, daß die Fahrstraße unbesetzt und die Fahrt erlaubt 
ist. Es sind also Vorkehrungen zu treffen, daß ein Signal nicht früher auf 
Fahrt gestellt wird, als die zu ihm gehörigen Betriebsvorrichtungen richtig 
eingestellt sind oder, wie der übliche Ausdruck lautet, als bis die Fahr- 
straße eingestellt ist, und es muß weiter ausgeschlossen werden, daß 
bei irgendeiner Veränderung der Fahrstraße das Signal auf Fahrt stehen 
bleibt. 

Die Erfüllung dieser Bedingungen verlangt, daß die das Fahrtsignal 
gebenden Signalüügel in solcher Abhängigkeit von der Lage der Weichen und 
der anderen Betriebsvorrichtungen gebracht werden, daß sie nur in einer 
ganz bestimmten Stellung derselben in die Fahrtlage gestellt und in ihr ge- 
halten werden können. Namentlich aus der letzten Forderung ergeben sich 
für mechanische Stellung der Signalüügel ganz unmögliche Ausführungen. 

Man hat daher auch nur in ganz seltenen Fällen bei mechanischen 
Anlagen die Signalüügel unmittelbar von der Lage der Weichen usw. 
abhängig zu machen versucht und begnügt sich damit, nur die für das Ein- 
stellen der Signalflügel und das Bewegen oder Verriegeln der Weichen usw. 
vorhandenen Stellzeuge in gegenseitige Abhängigkeit zu bringen. Es wurde 
dies dadurch ermöglicht oder mindestens erleichtert, daß seit längerem auf 
Bahnhöfen mit einigermaßen regem Verkehr wie die Signale, so auch die 
übrigen Betriebsvorrichtungen eines Stellwerkbezirkes von einem Punkte aus 
— naturgemäß von dem Standorte des Signalstellers — bewegt und ver- 
riegelt werden. Dort sind die Stellhebel, mit welchen der Stellwerk- 
wärter die zu den Betriebsvorrichtungen führenden Stelleitungen — 
Drahtzüge, Gestänge — bewegt, in einem gemeinsamen Gestell, dem He bei- 
ge stell oder Stellwerk, angeordnet. Mit den Stellhebeln sind Verschluß- 
einrichtungen — Stellwerkverschlüsse — verbunden, welche die 
Hebel untereinander in solche Abhängigkeit bringen, wie sie zwischen den 
Betriebsvorrichtungen (Signalflügeln, Weichen usw.) selbst bestehen 
müssen. Diese Verschlüsse sind so angeordnet, daß beim Umlegen des einen 
Hebels andere Hebel verschlossen oder freigemacht werden, so daß z. B. 
ein Signalhebel erst stellbar wird, wenn die Hebel der zu seiner Fahrstraße 

•) Vgl. 8. 338. 



A. Allgemeines. 351 

gehörigen Betriebsvorrichtungen richtig stehen. Es wird dabei vorausgesetzt, 
daß die Betriebsvorrichtungen unbedingt den Bewegungen ihrer Stellhebel 
folgen und die beiderseitigen Endlagen stets zusammenfallen. Diese Voraus- 
setzung trifft aber nicht immer zu. Namentlich bei längeren Drahtzug- 
und Grestängeleitungen wird infolge von Dehnungen der Drahtzüge, Verlusten 
in den Gelenken der Gestänge und dergleichen nicht unter allen Umständen 
ein genügend großer Stellweg zu den Signalflügeln, Weichenzungen usw. 
übertragen, um die Übereinstimmung zwischen der Stellung der Stellhebel 
und der Signalflügel usw. zu erhalten. Bei Brüchen in den Leitungen lösen 
sich die Stellhebel von den Antriebsvorrichtungen, ohne daß dabei mit ge- 
nügender Sicherheit verhindert wird, daß die Stellhebel und Antriebsvor- 
richtungen in nicht miteinander übereinstimmende Lagen gebracht werden 
können. Die Fälle, daß ein Signal auf „freie Fahrt'^ gestellt werden kann, 
obwohl seine Fahrstraße nicht richtig eingestellt ist, oder daß ein Signal- 
flügel auf Fahrt stehen bleibt^ obwohl sein Stellhebel auf Halt gestellt ist, 
sind daher auch nicht ungewöhnlich und wiederholt die Ursachen zu schweren 
Unfällen gewesen, indem Züge in falsche Fahrstraßen geleitet wurden, mit 
anderen Zügen zusammenstießen oder entgleisten. Alle Einrichtungen, welche 
zur Beseitigung dieses Übels getroffen sind, haben die mechanischen Anlagen 
nur verwickelter und ihre Handhabung und Unterhaltung schwerfälliger ge- 
macht und neue Fehlerquellen geschaffen, ohne daß der gewünschte Erfolg 
erreicht worden wäre. Die Herstellung der Abhängigkeiten nur zwischen 
den Stellhebeln der Betriebsvorrichtungen genügt für die großen Ansprüche, 
welche an die Sicherheit derartiger Anlagen gestellt werden müssen, nicht. 
Die Signalflügel, Weichen usw. müssen unmittelbar voneinander abhängig 
gemacht werden. Hierfür sind mechanische Übertragungsmittel ihren ganzen 
Wesen nach ungeeignet. 

Für die Lösung dieser Aufgabe kann vielmehr nur die Elektrizität in 
Frage kommen, mit deren Hilfe sich alle Abhängigkeiten durch Einbau von 
Kontakten, elektrischen Sperren usw. mit einer sonst nicht zu erreichenden 
Einfachheit und Übersichtlichkeit ausführen lassen. 

Für ihre Einführung für den Betrieb der Signal- und Weichenanlagen 
der Bahnhöfe, die unter der Bezeichnung Stellwerkanlagen zusammen- 
gefaßt werden, spricht außerdem noch der Umstand, daß auf den Bahnhöfen 
elektrischer Strom bereits für mancherlei Zwecke in Anwendung steht. 
Einerseits werden bereits seit längerem verschiedene Teile der Stellwerk- 
anlagen, bei denen man mit niedrig gespannten Strömen aus Primärbatterien 
auskommen kann, durch elektrischen Strom betrieben. Andererseits wird 
auch auf Bahnhöfen mittlerer Größe für Beleuchtung, Betrieb von Hebe- 
zeugen, Drehscheiben usw., elektrischer Strom in ausgedehntem Maße benutzt. 
Er läßt sich für den Betrieb der Stellwerkanlagen entweder in der vor- 
handenen Form oder in einfacher Weise umgeformt mitbenutzen. Eine Ver- 
größerung der Stromlieferungsanlagen ist dabei wegen des äußerst geringen 
Kraftbedarfes der Stellwerkanla^en in keinem Falle erforderlich. 

Die Verteilung des Stromes in den Stellwerkbezirken bietet keine 
Schwierigkeit. Sie erfolgt in üblicher Form am zweckmäßigsten durch Kabel- 
leitungen. Diese stören weder die sonst noch auf dem Bahnhof vorhandenen 
Betriebseinrichtungen, noch sind sie den Unterhaltungsarbeiten an den 
Gleisen usw. irgendwie hinderlich imd brauchen selbst nicht unterhalten zu 
werden. 



362 in. Elektrische Bahnhofisignale und Weichen. 

Die anerkannten Vorzüge der Elektrizität als Kraftübertragungsmittel 
kommen auch bei Stellwerkanls^n zur Geltung. Die elektrischen Anlagen 
lassen sich sehr wirtschaftlich gestalten. Die erforderlichen Apparate bean- 
spruchen wenig Baum, Bei der Schnelligkeit der Kraftübertragung ist der 
Betrieb ein sehr flotter und gestattet die größtmögliche Ausnutzung der 
Bahnhofsanlagen. Die Bedienung der Apparate ist eine sehr einfache und 
wenig anstrengende. 

Mit der gröfiten Betriebssicherheit lassen sich daher bei elektrisch be- 
triebenen Stellwerkanlagen Bequemlichkeit und Schnelligkeit des Betriebes, 
Wirtschaftlichkeit in der Beschaffung und Unterhaltung der Anlagen und 
Einfachheit der Konstruktionen vereinigen. Kein anderes für die Kraftüber- 
tragung geeignetes Mittel bringt alle diese Vorteile mit sich. 

Bei den in den nachfolgenden Abschnitten beschriebenen Ausfühmngs- 
fonnen elektrischer Stellwerkanlagen soll in der Hauptsache nur auf die 
elektrischen Teile der Anlagen näher eingegangen werden, während die 
mechanischen nur, soweit es das Verständnis der elektrischen Anlagen er- 
fordert, mit behandelt werden. Da die neben den Signalen und Weichen 
auf den Bahnhöfen vorhandenen Betriebsvorrichtungen nur in verhältnismäßig 
geringem Umfang vorkommen und für ihren Betrieb fast ausschließlich die- 
selben Ausführungen benutzt werden, wie für die erstgenannten Einrichtungen, 
so werden sie im folgenden keine besondere Berücksichtigung finden. 

Im allgemeinen werden nur solche Systeme aufgeführt werden, welche 
sich in nennenswertem Umfang in den Eisenbahnbetrieb eingeführt haben, und 
andere von der Praxis nicht angenommene Konstruktionen nur dann mit in 
den Kreis der Erörterungen gezogen werden, wenn sie besonders Interessantes 
und Beachtenswertes enthalten. 

B. Geschichtliches. 

Die ersten Versuche mit elektrischer Signal- und Weichenstellung scheinen 
auf der Pennsylvania-Bahn in den Vereinigten Staaten von Nordamerika von 
der Whorton Switch Co. etwa im Jahre 1883 gemacht zu sein. Sie sind 
aber ohne Bedeutung geblieben. In größerem Umfang wurden in den Jahren 
1887/88 auf der französischen Nordbahn Versuche mit elektrischen Antrieben 
von Depbbz und Sartiaüx gemacht, ohne daß sie praktische Ergebnisse ge- 
habt hätten. Ein in Amerika im Jahre 1891 auftauchendes System der 
Ramset Weib Co. konnte trotz mancher interessanter Einzelheiten sich keine 
Ausbreitung verschaffen. Erst das System von Siemens & Halskk in Berlin 
und Wien, welches zuerst im Jahre 1891 auf der internationalen elektro- 
technischen Ausstellung in Frankfurt a. M. in die Öffentlichkeit trat, ver- 
mochte sich dauernd zu halten und Anerkennung zu verschaffen. Die erste 
größere Anlage auf dem Bahnhof Prerau der österreichischen Kaiser!. 
Ferdinand Nordbahn 1893 wies die Brauchbarkeit des Systems, die mit 
ihm zu erreichenden Betriebsvorteile und Erhöhung der Betriebssicherheit 
nach. Jahrelang war das SiEMENS-System , welches bis in die letzte Zeit 
weiter ausgebaut und verbessert wurde, das einzige elektrische System, das 
bis ins kleinste durchgearbeitet und allen Betriebserfordemissen Rechnung 
tragend ernsthaft für den Betrieb in Frage kam und größere Ausführungen 
aufweisen konnte. Es hat außer in Deutschland und Österreich in Dänemark. 
Bußland, England und Belgien zum Teil sehr umfangreiche Ausführungen 



C. Deutsche Systeme. 353 

aufzuweisen. Erst Ende der neunziger Jahre und noch später traten neben 
ihm andere Systeme und zwar vor allem das System von Ducousso-Bodaby 
in Frankreich (1898), das TATLoa-System (1900) und neuerdings das System 
der Union Switch & Signal Co. in Amerika und das CaEWE-System von 
Wbbb und Thompson in England (1900) auf. 

In Nachfolgendem soll dem ersten brauchbaren System, dem deutschen 
System von Siemens & Halske, eine besonders eingehende Behandlung zuteil 
werden, um an seiner Entwickelung zu zeigen, auf welchen Wegen sich die 
Bedingungen für elektrische Stellwerkanlagen allgemein erfüllen lassen. Es 
werden dabei die für das Verständnis des Wesens und Zwecks der Stell- 
werkanlagen und ihrer Einzelteile notwendigen allgemeinen Erläuterungen 
niit gegeben werden. 

C. Deutsche Systeme. 

1. Siemens-SysteiiL 

a) Allgemeines. 

Bei der Bewegung der Signalflügel und Weichen kommen fast ausschließ- 
lich zwei Bewegungsrichtungen in Frage: für die Signale von der Halt- 
in die Fahrtstellung und zurück, für die Weichen von der Grund- 
stellung in die umgelegte Stellung und umgekehrt. Die Änderung 
in der Bewegungsrichtung wird durch Schalter im Stellwerk und an den 
Stellvorrichtungen, den Antrieben, veranlaßt. Sie erfolgt bei den Weichen - 
antrieben dadurch, daß die Umlaufrichtung des Weichenmotors geändert 
wird, indem entweder die Stromrichtung in der Schenkelwicklung oder dem 
Anker umgekehrt wird, oder indem unter Benutzung von zwei getrennten 
entgegengesetzt gewickelten Schenkelwicklungen der Strom von der einen 
auf die andere Wicklung geschaltet wird. 

Bei den Signalantrieben geschieht die Änderung der Bewegungs- 
richtung entweder in der gleichen Weise, oder unter Beibehaltung der 
Drehrichtung des Signalmotors durch Zwischenschaltung von Umkehrgetrieben 
zwischen Motor und Flügel. Anfänglich wurde auch unter Verzicht auf die 
Zwangläufigkeit die Bewegung von Fahrt auf Halt durch das Eigengewicht 
des Flügels bewirkt. 

Das Einschalten des Stroms für den Motor eines Antriebes bewirkt ein 
Schalter an dem Siellhebel im Stellwerk. Von diesem aus wird der Strom 
jedem Motor durch 2 Leitungen, den Laufleitungen, und zwar für jede 
Bewegungsrichtung eine, zugeführt. Die Stellung des Motors und des von 
ihm bewegten Antriebes muß dem Stellwärter unzweideutig angezeigt werden, 
damit er jederzeit die richtige Stellung der Weichen und Signale überwachen 
kann. Hierzu sind Rückmelde- und Überwachungseinrichtungen im Stellwerk 
angeordnet. Es werden für sie der größeren Sicherheit wegen Ruheströme 
verwendet. Für jeden Stellhebel ist ein solcher Ruhestromkreis — Über- 
wachungstrom — vorhanden, welcher nur geschlossen ist, wenn Stell- 
hebel und Antrieb in übereinstimmenden Endlagen sich befinden. Durch 
diesen Überwachungstrom wird gleichzeitig der betriebsfähige Zustand der 
Leitungen, Kontakte usw. überprüft. In den Stromkreis ist ein Elektro- 
magnet, der Überwachungsmagnet, eingeschaltet, durch welchen der 

Haodb. d. Elektrotechnik. XI. 2. 23 



354 



III. Elektrische BahnhofBignale and Weichen. 



Zustand des Stromkreises kenntlich gemacht wird. Er ist nur von Strom 
durchflössen, wenn alles am Stellhebel, den Leitungen und dem Antriebe in 
Ordnung ist. 

Von den Schaltungen der Signal- und Weichenantriebe folgen zunächst 
die letzteren in ihrer allmählichen Entwickelung und dann die Signal- 
schaltungen, soweit sie von diesen abweichen. 

b) Welchenschaltniigen. 

Bei der ältesten Schaltung (Fig. loa u. b) steuert der Stellhebel einen 
doppelten Umschalter h^y h^j an dessen Drehpunkten je eine Laufleitung l^^ 2, 
angelegt ist. Die Schalter schließen abwechselnd den einen Pol der Strom- 
quelle b und je einen Überwachungsmagneten e^, c^ an die Laufleitungen 




h 



u 







Fig. 15 a. 



4I#W# 





Fig 16 b 

an. Ein von dem Antrieb gesteuerter Doppelumschalter s^ , s^ am Motor legt 
die Schenkelwicklung w des Motors entweder an die eine oder an die 
andere Laufleitung. In der Grundstellung des Stellhebels und des Antriebes 
(Fig. 15 a) fließt der Überwachungstrom für die Grundstellung von der 
Stromquelle -j- b über den Überwachungsmagnet Cj, den Hebelschalter A,, 
die Laufleitung /, , den Steuerschalter *, , die Schenkelwicklung w und den 
Anker n des Motors durch die Rückleitung /« zurück zur Stromquelle. Wegen 
des hohen Widerstandes des Überwachungsmagneten erhält der Motor nicht 
genügend Strom zum Anlaufen. Um ihn in Bewegung zu setzen, werden 
die Hebelschalter umgelegt (gestrichelte Lage) und dadurch der Über- 
wachungsmagnet aus dem Stromkreis ausgeschaltet. Im übrigen bleibt der 
Stromlauf des Arbeitstromes für den Motor derselbe, wie der des 
Überwachungstromes. Der Überwachungstrom ist unterbrochen und der 
Arbeitstrom geschlossen. Der Motor läuft um und verstellt die Weiche. 



C. Deutsche Systeme. 



356 




/* 



/# 



'n^^\i\h- 



Fig. IBa. 



Nachdem dies geschehen, werden die Steuerschalter umgestellt (Fig. 15h) 
und der Motor von der Leitung 6, abgeschaltet. Der Motor kommt zum 
Stillstand. Der Überwachungstrom für die umgelegte Stellung ist ge- 
schlossen. Der Überwachungsmagnet e^ eeigt an, daß der Motor und sein 
Antrieb in die zu der Hebelstellung des umgelegten Stellhebels gehörige 
Stellung gelangt sind, /^ 

und daß die Leitungen, 
der Motor und die 
Schalter in ordnungs- 
mäßigem Zustand sich 
befinden.- Die Bück- 
stellung des Motors ge- 
schieht in der gleichen 
Weise. 

Diese im Anfang 
des Jahres 1893 in Be- 
trieb genommene Schal- 
tung wurde im Jahre 
1 894 vervollkommnet 
und ergänzt, und steht 
in dieser Form seitdem 
noch heute in Anwen- 
dung. Sie ist in ihrer 
Grundform in Fig. 16 
a u. b dargestellt. 

Der bei dieserSchal- 
tung verwendete Motor 
besitzt zwei gegenein- 
ander versetzte Bürsten- 
paare »i f^ imd "^ 5„ 
welche in den Endlagen 
abwechselnd auf dem 
Kommutator aufliegen 
und mit je einer Lauf- 
leitung verbunden sind. 
Die Stromrichtung in 
dem Anker und damit der Drehsinn des Motors ist verschieden, je nachdem 
das eine oder andere Bürstenpaar aufliegt. 

Zur Überwachung beider Endlagen ist nur ein Überwachungsmagnet e 
vorhanden, welcher durch den einen Schalter //, des Stellhebels abwechselnd 
mit der einen oder anderen Laufleitung l^ oder /, in Verbindung gebracht 
wird, während der andere Stellhebelschalter h^ in gleichem Wechsel die 
Laufleitungen unmittelbar an die Stromquelle b anschließt. Durch Umlegen 
des Stellhebels (gestrichelte Stellung) wird der in Fig. 16 a vorhandene 
Überwachuingstrom am Hebelschalter h^ unterbrochen und der Arbeitstrom 
durch den Hebelschalter h^ über die Laufleitung f^ geschlossen. 

Der Strom fließt auf dem Wege : — 6 /?, /j s, «j /j + b. 

Nach Vollendung des Stellweges wird der Arbeitstrom durch Abheben 
des Motorbürstenpaares s^ s^ wieder geöffnet, und durch das gleichzeitige 
Auflegen des zweiten Bürstenpaares s^ «, ein neuer Überwachungstrom für 

23* 




Fig. 16 c. 



356 I^^- Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 

die umgelegte Stellung der Weiche über die Laufleitung l^ geschlossen 
(Fig. 16 b). 

Der Überwachungstrom fließt fast ständig durch die Lei- 
tungen, da er nur während des Umlaufens des Motors oder bei Störungen 
unterbrochen ist. Es ist daher erwünscht, ihn möglichst schwach zu halten. 
Andererseits soll der Strom zum Anziehen des Ankers des Überwachungs- 
magneten nicht zu gering sein. Zu diesem Zweck ist bei Ausführungen 
dieser Schaltimg in die von der Stromquelle zu dem Magneten und den 
Hebelschaltern führenden Leitungen ein Vorschaltwiderstand von 1000 Ohm 
eingeschaltet, welcher bei einer Spannung der Stromquelle von 100 Volt im 
Verein mit dem Widerstand von 600 Ohm der Magnetwickelung die Stärke 
des Überwachungstromes auf etwa 0*062 Ampere beschränkt. Beim Um- 
legen des Stellhebels zum Einschalten des Arbeitstromes wird der Vor- 
schaltwiderstand V (s. Fig. 16 c) durch einen Schalter q kurz geschlossen 
und so aus dem Stromkreis ausgeschaltet. Er wird erst dadurch wieder 
eingeschaltet, daß der Überwachungsmagnet /> den Schalter q in seine 
Grundstellung zurücklegt, wenn er nach erfolgter Umstellung der Weiche 
seinen Anker anzieht, also nachdem der Überwachungstromkreis wieder 
hergestellt ist. 

Ein Ingangsetzen des Motors durch den Überwachungstrom, der den- 
selben Weg nimmt, wie der Arbeitstrom, erscheint zwar schon durch den 
hohen Widerstand in dem Stromkreise ausgeschlossen. Um jedoch auf alle 
Fälle gegen eine derartige Betriebsgefährdung (z. B. durch Eindringen von 
Strömen höherer Spannung) gesichert zu sein, ist in die von dem Pluspol 
der Stromquelle b abzweigende Rückleitung eine Feinsicherung i aus Staniol 
eingesetzt, welche nur gerade den Überwachungslrom aushält, bei höheren 
Stromstärken also, die geeignet wären, den Motor in Bewegung zu setzen, 
durchschmilzt. Während der Arbeitstrom kreist, wird die Feinsicherung durch 
einen Schalter r^, welcher von dem Stellhebel geöffnet und durch den Über- 
wachungsmagneten beim Anziehen seines Ankers wieder geschlossen wird, 
aus der Rückleitung /^ ausgeschaltet. 

Die Feinsicherung dient noch weiter dazu, etwa auftretende Erdschlüsse 
in den Leitungen oder am Motor rechtzeitig aufzudecken. Der negative Pol 
der Stromquelle ist nämlich geerdet. Sobald nun an irgend einer Stelle des 
Leitungsnetzes ein Erdschluß auftritt, wird von der geerdeten Stelle durch 
die Stromquelle zu deren geerdetem Pol im Nebenschluß zu dem Über- 
wachungstrom ein Stromkreis entstehen, der, weil er nur einen Teil der 
Widerstände jenes Stromes enthält, eine höhere Stromstärke besitzt, als 
dieser, und daher die Feinsicherung zum Durchschmelzen bringt. 

Diese erste Schaltungsweise zeigt bereits eine weitgehende 
Berücksichtigung aller in Frage kommenden Betriebsver- 
hältnisse. Die späteren Abänderungen an ihr beziehen sich daher auch 
in der Hauptsache nur darauf, sie in einzelnen Teilen zu vereinfachen und 
durchsichtiger zu gestalten. 

Eine Ausführung der Schaltung ist aus den Fig. 17a bis c zu ersehen, 
in welchen der Stellhebel mit seinen Schaltern und Kontakten in ihren ver- 
schiedenen Lagen dargestellt ist. 

In der Grundstellung Fig. 17 a fließt der Überwachungstrom auf dem 
mit 7 bezeichneten Wege nach Fig. 16 c. Er fließt von dem -|- Pol der 
Batterie durch eine Bleisicherung und eine Staniolsicherung über den 



C. Deutsche Systeme. 



357 



Schalter f 3 zu dem Motor M durch dessen Schenkelwicklung und Anker 
zurück zum Stellhebel über den Hebelschalter (j\ durch den Überwachimgs- 




lejEddeip^g 



magneten C^ C\ über den Widerstand W durch eine Bleisicherung zum 
geerdeten — Pol der Batterie. 

Wird der Stellhebel K umgelegt, so bringt er in dem ersten Teil des 
Weges bis zur Lage la den Hebel H in die Lage nach Fig. 17 b. Dabei 



358 



III. Elektrische Bahnhofsignäle und Weichen. 



^fffnWI 









Fig. 18 a. 



y l^ll [ 



U 



L>-^ 



Fig. 18 b. 



wird nur der Kontaktträger A-, an welchem die sogenannten Ü b er w a c h u n g s - 
kon takte U^ hängen, von dem Fanghebel w frei gemacht, k dreht sich 
und die Kontakte wechseln. Außerdem wird die Stellung des Schalters L\ 
gewechselt und dadurch die Staniolsicherung ausgeschaltet. Die Über- 
wachungskontakte dienen, wie später beschrieben, dazu, die Stellung der 
Signalflügel von derjenigen der Weichen abhängig zu machen. Nur wenn 

^ die Überwachungskon- 

takte einer Weiche 
richtig liegen , kann 
ein mit letzterer in Ab- 
hängigkeit stehender 
Signalflügel in der Fahrt- 
stellung stehen. 

Bei der Weiterbe- 
wegung des Stellhebels 
bis in seine Endstellung 
2 wechselt der Hebel- 
schalter U^ seine Lage 
und unterbricht dadurch 
den Überwachung- 

strom U Der Anker A 
des Überwachungsmag- 
neten Ci (7, wird durch 
eine Feder von den 
Magnetpolen abgerissen 
und der Widerstand ir 
durch einen Kontakt 
am Anker kurz ge- 
schlossen. 

Es entsteht der 
Arbeitstrom 2. Der 
Motor läuft und gleich- 
zeitig wird der Elektro- 
magnet C, Cj erregt. 

Dieser zieht den 
Anker A an und hängt 
den Kontaktträger k 
wieder an den Fang- 
hebel w (Fig. 17 c), wo- 
durch er wieder mit 
ihm gekuppelt ist. Die 
Überwachungskontakte 
sind aber noch geöffnet. In dieser Lage bleiben die Teile bis nach beendetem 
Stellwege. Hiemach wechseln die Bürstenpaare / III und // ///« des Motors 
ihre Lage und der Strom 3 entsteht. Dieser fließt durch den Überwachungs- 
magneten (\ Cj, der den Anker A anzieht. Dadurch werden alle Teile des 
Schalters in ihre Grundstellung nach Fig. 17a gebracht. Nur der Stell- 
hebel Ä' und die Hebelschalter U^ befinden sich in ihrer zweiten Endlage. 

Die nächste Ausführungform (1896) weist in ihrer Grundform 
(Fig. 18a u. b) als besonderes Kennzeichen die feste Einschaltung des 



^- 




/y 



5 






Fig. 19 a. 



^ 



Wlh 



/, 




i. 






Fig. 19 b. 



C. Deutsche Systeme. 359 

Überwachungsmagneten e zwischen die beiden Laufleitungen 
/^ /, auf. Es wird dabei nur ein Schalter h am Stellhebel erforderlich, durch 
dessen Umlegen der Überwachungstrom (Fig. 18 a oder 18 b) aus- und der 
Arbeitstrom (z. B. gestrichelte Schalterstellung in Fig. 18 a) eingeschaltet wird. 
Der Arbeitstrom läuft dabei auf dem Wege -^^bhl^awl^ — b oder -j" ^ 
hl^ aw i^-^h. 

Diese Schaltung ergibt die einfachsten Ausführungsformen, die noch heute 
im Betriebe sind. Die erwünschte Schwächung des Überwachungstromes 
wurde anfänglich, wie bei den früheren Ausführungen durch Einschaltung 
eines hohen Widerstandes in dem Überwachungstromkreis bewirkt. Bald 
aber wurde diese Drosselung der Spannung als unwirtschaftlich verlassen, 
und der Strom für den Überwachungsmagneten einer schwächeren Strom- 
quelle entnommen. Hierfür wird entweder eine besondere Stromquelle oder 
nur ein Teil der für den Arbeitstrom verwendeten benutzt (Fig. 19 a). Beim 
Umlegen der Stellhebel wird dabei durch Umlegen eines Schalters c, des 
Batteriewechslers, die Überwachungsbatterie ab- und die Arbeitbatterie 
angeschaltet (vgl. Fig. 19 b). Beim Auftreten des Überwachungstromes wird 
der Schalter durch den Überwachungsmagneten wieder zurückgestellt.^) 

Auch hier ist der eine Pol der Stromquellen an Erde gelegt. An den 
geerdeten Pol ist die Rückleitung angelegt und die Motorschenkelwick- 
lung ist gleichfalls geerdet. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß von einer 
metallischen Rückleitung ganz abgesehen oder diese schwächer z. B. als 
gemeinsame schwache Rückleitung für mehrere Motoren ausgeführt werden 
kann. 

Für das weitere Verständnis der Schaltungsarten muß hier zunächst auf 
eine Eigenart der deutschen Systeme der Weichenstellung näher eingegangen 
werden. 

Die Weichen dienen bekanntlich dazu, Fahrzeuge von einem Gleis auf 
ein anderes zu überführen. Sie haben zu diesem Zweck bewegliche Teile — 
Weichenzungen — , welche in ihrer einen Endlage die Räder der an- 
kommenden Fahrzeuge aus dem geraden Gleis ablenken, in ihrer anderen 
Endlage auf ihm belassen, so daß die Fahrzeuge entweder in das ab- 
zweigende Gleis einfahren oder geradeaus weiter fahren. Bei diesen 
Fahrten wird die Weiche spitz befahren. Für Fahrzeuge, welche aus 
dem abzweigenden Gleis in das gerade oder durchgehende Gleis fahren 
wollen, müssen die Weichenzungen oder die Weiche ebenfalls „auf Ab- 
zweigung^ stehen, während sie sonst „auf gerades Gleis^ stehen. 
Die Weiche wird hierbei von der Wurzel oder von rückwärts be- 
fahren. In beiden ^dlagen müssen die Weichenzungen festgehalten 
werden, indem sie mit einer der festen Gleisschienen, den Mutter- oder 
Backenschienen, zusammengeschlossen werden, damit die Zungen sich 
nicht unter einem die Weiche befahrenden Fahrzeug bewegen und eine Ent- 
gleisung desselben verursachen. Die Weiche ist dann verriegelt. 

Nach der Art und Weise, in welcher diese Weichenverriegelung herge- 
stellt wird, unterscheiden sich die deutschen Weichstellsysteme von den 
außerdeutschen. Bei den letzteren läßt sich die Verriegelung, die durch 



1) Diese Art und Weise den Überwachungstrom möglichst gering zu halten, 
wurde bei allen spateren Ausführungen beibehalten. In den nachfolgenden Skizzen 
sind die zum Wechsel der Batterieen vorhandenen Teile der Übersichtlichkeit wegen 
fortgelassen. 



360 m- Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 

das Einstellen des Stellhebels in seihe eine Eäidlage herbeigeführt wird, ohne ein 
Zurückstellen des Hebels nur unter Zerstörung der Weiche oder der Ver- 
riegelungsteile aufheben. Bei den deutschen Systemen dagegen kann unter 
gewissen Umständen die Weiche entriegelt, und es können die Weichenzungen 
verschoben werden , ohne daß der Stellhebel bewegt wird , und ohne daß 
irgendwelche Teile an den Verriegelungs- und Stellvorrichtungen der Weiche 
zerstört werden. Von dieser Einrichtung wird Grebrauch gemacht, wenn ein 
Fahrzeug von dem abzweigenden Gleis in die für das gerade Gleis gestellte 
Weiche oder von dem geraden Gleis von der Wurzel aus gegen die auf 
Abzweigung stehende Weiche fahrt. Es sucht sich dann gewaltsam die ver- 
riegelten Weichenzungen für seine Fahrtrichtung richtig zu stellen. 

Bei einer festen Verriegelung wird dabei eine Zerstörung von Teilen 
der Weiche oder deren Antiieb verursacht, oder das Fahrzeug wird ent- 
gleisen, oder es wird beides eintreten. Bei der deutschen Verriegelungsart 
wird diese Gefahr vermieden. Die Verriegelungseinrichtungen — die soge- 
nannten Zungen- oder Spitzenverschlüsse — sind nämlich so einge- 
richtet, daß sie von einem von rückwärts eine falsch liegende Weiche 
befahrenden Fahrzeug selbsttätig geöffnet werden, worauf die Weichen- 
zungen frei verstellt werden können. Man bezeichnet diesen Vorgang mit 
dem Ausdruck: die Weiche wird aufgeschnitten. Ein die Weiche 
spitz befahrendes Fahrzeug kann auf keinen Fall die Weichenverriegelung 
aufheben. 

Um diese für das Verständnis der Schaltungen und der Bauweisen der 
Weichenantriebe wichtigen Vorgänge bei der Bewegung der Weichenzungen 
klarzulegen, sei im folgenden die Umstellung einer mit einem viel ver- 
wendeten Spitzenverschluß, dem sogenannten Hakenschloß, versehenen 
Weiche an Hand der Fig. 20 a bis d beschrieben. 

J?i und B^ sind die festliegenden Backenschienen des Gleises, Z, und Z^ 
die Weichenzungen, welche sich um je einen festen Drehpunkt drehen lassen. 
In der einen Endlage der Weichen nach Fig. 20 a liegt die Zunge Z^ fest an 
der Schiene B^ an. Die Züge fahren auf der Schiene B^ und der Zunge Z^ 
über die Weiche. Die Zunge Z^ muß daher während der Zugfahrt festge- 
halten werden. Zu diesem Zwecke umklammert der Haken H^, welcher um 
7^2 drehbar an der Zunge gelagert ist, eine an der Backenschiene befindliche 
Platte Pg und hält damit Zunge und Backenschiene fest zusammen. Damit 
die Weichenzungen bewegt und die Weiche in ihre andere Endlage Fig. 20 c 
umgestellt werden kann, muß dieser Verschluß zunächst aufgehoben werden 
— die Weiche muß entriegelt werden. Diese Entriegelung geschieht 
durch Bewegung der freien abliegenden Zunge Z^. Der an ihr gelagerte 
Haken H^^ des Spitzenverschlusses ist mit dem Haken H^ durch eine Stange 5 
verbunden. Wird die Zunge Z^ verschoben, so wird die Stange 5 mitbewegt 
und dreht dabei den Haken H^ um seinen Drehpunkt so lange, bis die Um- 
klammerung der Backenschiene aufgehoben ist. Alsdann nimmt an der 
weiteren Bewegung der Zunge Z^ auch die Zunge Z^ teil (Fig. 20 b). Eine 
Drehung des Hakens H^ während des Entriegelungsweges und der 
Haken H^ und H^ während des gemeinsamen Stellweges wird dadurch 
ausgeschlossen, daß die Haken sich gegen die Verriegelungsplatten Pj, P, 
an den Schienen und gegen die Platten mit den Drehzapfen Dj und D^ an 
den Zungen anlegen. Ist die Zunge Z^ zum Anliegen an die Backenschiene ^ 
gekommen, so liegt der Haken Hj^ in solcher Lage, daß er hinter die Ver- 



C. Deutsche Systeme. 



361 



riegelimgsplatte P^ greifen kann. Bei einer weiteren Bewegung der Stange S 
wird sich daher //^ um D drehen und die Zunge Z^ mit der Schiene B^^ 
verklammern (Fig. 20c). Während dieses Yerriegelungsweges wird 
die Zunge Z, von der Schiene B^ weiter entfernt. Eün die Weiche nunmehr 
befahrendes Fahrzeug fährt auf der Schiene B^ und der Zunge Z^. 



B^ 




ü.^ 




Fig. 20 a. 





Fig. 20 b. 



fl 



A. 



m 




Fig. 20 c. 



Fig. 20 d. 



An der Stange 5 greift eine zum Weichenantrieb führende Stange an, 
welche für die Umstellung der Weiche den für die Entriegelung, Um- 
stellung und Verriegelung erforderlichen Weg zurücklegen muß. 

Nach obigem ist also zur Bewegung der Weiche zuerst eine Bewegimg 
der abliegenden Zunge erforderlich. Von einem in die Weiche von der 
Spitze einfahrendem Fahrzeug kann diese Bewegung wegen der vorhandenen 
genügend großen Öffnung zwischen Zunge und Schiene nicht verursacht 
werden. Befährt dagegen ein Fahrzeug die Weiche von der Wurzel auf 
dem falschen Wege, so drücken bereits in der Nähe des Zungendrehpunktes 



362 11^« Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 

die Radflanschen gegen die abliegende Zunge imd bewegen sie gegen ihre 
Backenschiene. Dadurch wird die Weiche entriegelt, und bei der weiteren 
Fahrt des Fahrzeuges umgestellt. Die Weiche ist aufgeschnitten. Aus 
der Endlage nach Fig. 20 a wird also ein auf falschem Wege in der Pfeil- 
richtung fahrendes Fahrzeug die Weichenznngen zunächst in die Lage nach 
Fig. 20 b und dann in diejenige nach Fig. 20 d verschieben. Dabei wird 
eine Verriegelung der Weiche in der letzteren Lage nur eintreten, wenn bei 
der Aufschneidung die Massen genügend beschleunigt werden, so daß der 
Haken so weit vorfliegt, daß er sich hinter die Verriegelung^platte der Backen- 
schiene legt. 

Durch das Aufschneiden der Weiche wird die Übereinstimmung 
der Lage des Stellhebels und der Weiche aufgehoben, da die Weichenzungen 
verstellt werden, der Hebel aber stehen bleibt. Diese Unordnung muß sich 
daher dadurch bemerkbar machen, daß der Überwachungstrom unter- 
brochen wird. 

Bei den bisher geschilderten Schaltungen ist zu diesem Zwecke in dem 
Weichenantrieb ein Kontakt — der Aufschneidekontakt — in die 
Bückleitung des Motors eingeschaltet, welcher beim Aufschneiden geöffnet 
wird. Da die Laufleitungen gleichzeitig als Leitungen für den Überwachung- 
Btrom benutzt werden, so wird dadurch der Überwachungstrom geöffnet 
und der stromlos gewordene Überwachungsmagnet zeigt dann die erfolgte 
Aufschneidung an. Durch die Unterbrechung der Rückleitung wird der 
Motor von der Stromquelle abgeschaltet. Um ihn wieder betriebsfähig zu 
machen, muß der Aufschneidekontakt wieder geschlossen werden. Hierzu 
ist es erforderlich, daß sich jemand zu der aufgeschnittenen Weiche begibt. 

Bei den späteren Schaltungen wurde die Abschaltung des Motors bei 
einer Aufschneidung der Weiche vermieden, und nur der Überwachungstrom 
unterbrochen. Hierzu war es erforderlich, den Überwachungsmagneten in 
eine besondere Leitung einzuschalten, was verschiedene Vorteile mit sich 
brachte. 

Fig. 21 a u. b zeigt eine so geänderte Schaltung aus dem Jahre 1898. 
Der Überwachungsmagnet c erhält über die Laufleitungen Z^, /, und die 
Überwachungsleitung /^ Strom, wenn der Hebelschalter h^ und ein von der 
Weiche gesteuerter Steuerschalter s^ gleichzeitig an einer der Laufleitungen 
anliegen. Der Überwachungsstromlauf ist: -^ b h^ U y^ f^ e — b (Fig. 21a) 
oder + b //j /j Xg /^ — b, Hebel und Antrieb liegen dann in übereinstimmenden 
Endlagen. In die Überwachungsleitung ist der Aufschneidekontakt k ein- 
gefügt. 

Zur Änderung der Drehrichtung werden doppelte entgegengesetzt ge- 
wickelte Schenkelwicklungen ?/;,, w^ benutzt, von denen jede in eine Lauf- 
leitung eingeschaltet ist. Durch einen Steuerschalter s^, welcher von der 
.Weiche so gesteuert wird, daß er nach erfolgter Umstellung der Weiche 
jedesmal seine Stellung wechselt, ist der Anker a des Motors in den End- 
lagen der Weiche mit der einen oder anderen Wicklung verbunden. 

Um den Motor nach Abschaltung der Stromquelle möglichst rasch zum 
Stillstand kommen zu lassen, ist eine elektrische Bremsung durch Bildung 
eines Kurzschlußstromes vorhanden, welche in Tätigkeit tritt, sobald die 
Motorumschaltung erfolgt ist. Ein mit dem Hebelschalter //^ gekuppelter 
Schalter h^ im Stellwerk legt nämlich in den Endlagen des Stellhebels eine 
der Laufleitungen an den Minuspol der Stromquelle, mit welchem auch der 



C. Oeatsche Systeme. 



363 




/. 



Jw-io 






eine Pol des Motorankers ständig verbunden ist. In Fig. 21a liegt z. B. der 
Motor in dem kurz geschlossenen Stromkreis — b h^ l^ w^ f*^ a — b. 

Wird der Stellhebel umgelegt, so bildet sich der Stromkreis (Fig. 21 b) 
-}- b //, /j tr, fi^ a — //. 



Der Motor läuft solange, 
bis der Motorschalter ^^ 
umgestellt wird. Als- 
dann bestehen die 
Stromkreise — b //, /, 
IT, ifj a — b (Brems- 
Btrom) und + '' ''i 'i 
tt?! Ä, /g c — b (Über- 
wachungstrom). 

Durch Öffnung des 
Aufschneidekontaktes b 
werden die Arbeitstrom- 
kreise nicht beeinflußt. 

Die Schaltung hat 
den Vorteil, daß nach 
AbsteUung des Stromes 
durch die sehr ener- 
gische Kurzschluß- 
bremsung der Motor 
fast unmittelbar zum 
Stillstand kommt, und 
daß außerdem eine zu- 



Fig. 21 a. 




I, 






Fig. 21b. 



fällige Stromeinleitung in eine der zum Motor führenden Leitungen den Motor 
nicht zum Laufen bringt. 

Die Umschaltung der Steuerschalter am Motor geschieht bei dieser, wie 
bei den bisher beschriebenen Ausführungen in der Weise, daß die Ab- 
schaltung der einen und die Anschaltung der anderen Lauf- 
leitung nach Beendigung der Weichenbewegung etwa gleich- 
zeitig erfolgt. Infolgedessen würde der Motor nicht zu Ende laufen und 
die Weiche auf halbem Wege stehen bleiben, wenn der Stellhebel vor Be- 
endigung des Stellweges in die Ausgangstellung zurückgelegt wird. Eine 
derartige Möglichkeit für Störungen ist im Betriebsinteresse zu vermeiden, 
und wird durch Sperrtmg des Stellhebels gegen eine Rückbewegung nach 
begonnenem Umlegen ausgeschlossen. Die Sperrung bleibt bestehen, bis die 
Umstellung der Weiche vollendet ist. Sie wird durch den Überwachungs- 
magneten bewirkt, der bei unterbrochenem Überwachungstrom den Hebel 
festhält, eine Bückstellung also nur zuläßt, wenn die Meldung von dem Ein- 
treffen der Weiche in der zu der Hebellage gehörenden Endlage eintrifft. 

Es kommen aber im Betrieb häufig Fälle vor, in welchen es wünschens- 
wert ist, noch vor Vollendung des Stellweges die Weiche in ihre Ausgang- 
stellung zurückzuführen. Der Wärter hat z. B. einen falschen Weichhebel 
umgelegt und will ohne Verzug den Fehler wieder gut machen und den Hebel 
zurücklegen. Oder es konnte nach Umlegen eines Hebels die Weiche nicht 
ihren vollen Stellweg zurücklegen, weil ein Hindernis, etwa ein Stein oder 
ein Stück Kohle, zwischen Weichenzunge und Backenschiene liegt. Alsdann 
ist es ebenfalls meist erforderlich, um das Hindernis zu entfernen, die 



364 



III. Elektrische Bahnhof Signale und Weichen. 



Weiche zurückzustellen. Dies auf dem einfachsten Wege durch Zurücklegen 
des Stellhebels zu bewirken, ist wegen dessen Sperrung nicht möglich. 

Bei den weiteren Ausführungen ist daher von der Sperrung des Hebels 
abgesehen. Dafür ist die Motorumschaltung an der Weiche so ausgebildet^ 
daß die jeweilige Rückstelleitung kurz nach Beginn der Be« 
wegung an den Motor angelegt wird. Es liegen also dann beide 
Laufleitungen an dem Motor, so daß er je nachdem der Hebelschalter auf 
die eine oder andere Laufleitung gelegt wird , nach vorwärts oder rück^ 
wärts läuft. Beim Zurücklegen des Stellhebels kehrt der Motor diesem 
folgend wieder in die Ausgangstellung zurück. 

Nach erfolgter Aufschneidung der Weiche ist es infolgedessen auch 
nicht mehr nötig, die aufgeschnittene Weiche durch einen Sachkundigen an 
Ort und Stelle wieder in Ordnung bringen zu lassen, um die übereinstimmende 
Lage von Hebel und Weiche wieder herzustellen. Da durch die Auf- 
schneidung die Laufleitungen nicht mehr gestört sind und der Stellhebel 
nicht gesperrt ist, so ist es hierfür nur erforderlich, im Stellwerk den Stell- 
hebel umzulegen. Alsdann läuft der Motor hinter den vorausgeeilten Weichen- 
zimgen her und bringt sie vollends in die zur Hebelstellung gehörige End- 
lage. Dadurch wird auch der Aufschneidekontakt wieder geschlossen. 

Aus Fig. 22 ist die 
/ ^ '^ ^^J hiemach geänderte An- 

ordnung für die Schal- 
tung nach Fig. 21 a u. b 
ersichtlich. Der Motor 
hat mit der Umstellung 
der Weiche bereits be- 
gonnen. Es fließt der 
Strom + h //, /j w^ s^ a 
— h. Wird der SteU- 
hebel jetzt zurückgelegt 
(punktierte Lage der 
Hebelschalter), so erhält der Motor Strom auf dem Wege -|- ^ ^i ^^ w-j s^ a — b 
und läuft zurück. In den Endlagen ist nur je eine Laufleitung an den 
Motor angeschlossen. 

In der Bremsleitung ist ein Kontakt c eingeschaltet, welcher beim Um* 
legen des Hebels geöffnet wird und so lange offen bleibt, bis der Über- 
wachungsmagnet wieder Strom erhält, die Umstellung also erfolgt ist. 
Dieser Kontakt verhindert, daß in der Mittelstellung (Fig, 22) des Steuer- 
schalters die Stromquelle b über die beiden Schenkelwicklungen auf dem 
Wege -\'bh^l^ w^ «^ w^ l^h^ — b kurz geschlossen und der Motor still- 
gesetzt wird. 

Bei der weiteren Durchbildung des Systems wurde die elektrische 
Bremsung durch eine kräftig wirkende mechanische Bremsung er- 
setzt. Es ergibt sich daraus, eine Vereinfachung der Schaltung, wie die 
Fig. 23 a bis d erkennen lassen. Die beiden Steuerschalter «, «, arbeiten 
unabhängig voneinander. Sie werden unmittelbar von den Weichenzungen 
gesteuert. Ein besonderer Aufschneidekontakt ist nicht vorhanden. Bei Be- 
ginn der Bewegung schaltet der eine Steuerschalter (^2) den Überwachungs- 
magneten e von der einen Laufleitung (/.J ab und den Motor an diese an, 
während der andere liegen bleibt (Fig. 23 b). Beim Schluß der Bewegung 




Fig. 22. 



C. Deutsche Systeme. 



365 




/f 



X 






Fig. 23 a. 



■O 



X 



/f 



Fig. 23 b. 



;i>^ 



schaltet der zweite Schalter (s^) den Motor von der stromführenden Lauf- 
leitung (/]) ab und den Überwachungsmagneten e an sie an (Fig. 23 c). 
Schenkelwicklungen und Anker des Motor sind fest miteinander verbunden. 
Beim Aufschneiden der Weiche in der Lage nach Fig. 23 a wird der Steuer- 
schalter «, in die Lage nach Fig. 23 d tiberführt. Der Überwachungstrom 
wird unterbrochen. Es ^ 

ist der Stromkreis -f" ^ | O" 

h /j s^ w^a — b geschlos- 
sen. Der Motor kann 
aber noch nicht an- 
laufen, da nur die 

schwache Überwa- 
chungsbatterie (vgl. S. 
359) in den Stromkreis 
eingeschaltet ist. Um 
eine noch weitergehende 
Sicherung gegen ein 
Anlaufen des Motors zu 
schaffen, ist die hinter 
der Überwachungsbat- 
terie liegende Schmelz- 
sicherung so schwach 
g;ehalten, daß sie zwar 
den Überwachungstrom, 
welcher infolge des 
hohen Widerstandes des 
Überwachungsmagne- 
ten nur sehr schwach 
ist (etwa 0*07 Ampere), 
aushält, aber bei dem 
nach der Aufschneidung 
durch sie fließenden 
Strom von etwa 0*5 
Ampere , welcher nur 
durch die eine Lauflei- 
tung, die eine Schenkel- 
wicklung und den Anker 
des Motors fließt, sicher 
durchschmilzt.*) 

Eine A u s f ü h - 
rungsform dieser Fl«- 23d. 

Schaltung zeigen die 

Fig. 24 a bis d, bei welchen ein Weichenantrieb in Verbindung mit dem 
Spitzenverschluß einer Weiche zur Erläuterung der einzelnen Schaltungs- 
phasen mit dargestellt ist. 

Fig. 24 a. An dem Batteriewechsler des Weichenhebels c ist der Strom 
der Überwachungsbatterie (30 Volt) angeschaltet. Er fließt von dort über den 
Hebelschalter /* durch die Kabelleitung /j zu dem Weichenantrieb über den 



o 



y^ 



/* 



t^ 



Fig. 23 c. 




N. 






1) Vgl. hierzu S. 356. 



366 



III. Elektrisch« BshnhofBignale und Weichen. 





Fig. 24 c. 




Fig. 24 d. 



C. Deutsche Systeme. 



367 



Kontakt ^2 ^^^ Steuerschalter durch die Überwachungsleitung /, im Kabel 
zurück zum Weichenschalter und durch den Überwachungsmagneten e zur 
Erde und zum anderen Batteriepol. Der Überwachungsmagnet hält seinen 
Anker an seinen Polen fest. Eine Farbscheibe F macht diese Stellung sichtbar. 
Die Überwachungskontakte u sind geschlossen«. 

Fig. 24 b. Der Hebelschalter h ist umgelegt. Der Schalthebel des 
Batterie Wechslers c hat die Arbeitsbatterie (125 Volt) angeschaltet. Der Über- 
wachungstrom ist dadurch unterbrochen, der Überwachungsmagnet ist 
stromlos geworden und hat seinen Anker losgelassen« Die Überwachungs- 
kontakte sind geöffnet. Der Strom der Arbeitsbatterie fließt von dem einen 
Pol durch die Laufleitung l^ über den Kontakt 9^ des Steuerschalters durch 
die eine Feldwicklung w^ und den Anker a des Motors zur Erde und zum 
anderen Pol der Batterie. Der Motor läuft und verstellt die Weichenzungen 
(vgl. Fig. 23 b). 

Fig. 24 c. Die Weiche ist umgestellt und verriegelt. Die Steuerscheibe 
des Antriebs hat den Steuerschalter «j *•, verstellt. Djr Arbeitstrom ist durch 
Schalter a^ von dem Motor abgeschaltet und durch die Überwachungsleitung 
/, zu dem Überwachungsmagneten e geführt. Dieser hat seinen Anker wieder 
angezogen und dadurch den Batteriewechsler wieder auf die Überwachungs- 
batterie eingestellt. Der ständige Überwachungstrom fließt von neuem 
(vgl. Fig. 23 c). 

In Fig. 24 d ist die Weiche in der Lage, nach Fig. 24a von einem 
Fahrzeug aufgeschnitten. Durch die Bewegung der Weichenzungen ist der 
Steuerschalter s^ aus seiner Endlage gebracht. Dadurch ist an ihm der 
Überwachungstrom unterbrochen. Der Überwachungsmagnet ist stromlos, 
sein Anker abgefallen und die Überwachungskontakte sind geöffnet. Einer 
von ihnen schaltet dabei eine Klingel ein, welche ertönt und im Verein mit 
der Farbscheibe des Elektromagneten die Aufschneidung anzeigt. 

Die gleichen Zeichen treten auf, wenn durch irgendwelche andere 
Störungen : Leitungsbruch, Batteriestörung, ungenügende Kontaktgebung, un- 
vollendeter Weichenstellweg oder dergleichen der Überwachungstrom nicht 
zustande kommt oder unterbrochen wird. 

In neuester Zeit 
(1906) ist diese Schal- 
tung noch dadurch er- 
gänzt, daß die Lauf- 
und Überwachungs- 
leitungen durch be- 
sondere Schalter so 
lange geerdet werden, 
als sie nicht vom Arbeit- 
bzw, Überwachung- 
strom durchflössen sind. 
Diese Maßnahme 
sichert die Anlage ^ig, 25. 

gegen jede Beein- 
flussung durch fremde Ströme. Der Motor sowohl, wie der Cber- 
wachungsmagnet , welche mit ihrem einen Pol ständig an Erde liegen, 
werden durch die vorübergehende Erdung ihres anderen Pols in den Zeiten 




368 m* Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 

betxiebsunfähig gemacht, in welchen sie stromlos sein müssen. Es werden 
dabei zwei vollständig getrennte Überwachungsleitungen benutzt. 

Fig. 25 zeigt die hiemach sich ergebende Ausführung der Schaltung. 
Der Überwachungsmagnet e wird durch einen Hebelschalter h^ abwechselnd 
an die eine oder andere Überwachungsleitung /g ^4 angelegt. Während der 
Überwachungstrom fließt, ist der Motor mit seinen beiden Polen geerdet 
(Erde h^ l^ u\ a Erde). Sobald der Stellhebel umgelegt ist (punktierte Lage 
der Hebelschalter), ist der Arbeitstromkreis -|- b h^ l^ s^ u\ a — h geschlossen, 
der Überwachungsmagnet aber mit beiden Polen geerdet (Erde e h^ /g s^ Ek-de). 
Erst nach Beendigung des Stellweges wird durch Umstellen des Steuei> 
schalters der Motor wieder beiderseitig geerdet (Erde /?, /, ^, w^ a Erde) und 
der Überwachungstrom + h h^ /, h^ l^ h^ e — h wieder hergestellt. 

Der Schutz gegen eine gefährdende Beeinflussung der Anlage durch 
eigene oder fremde Ströme ist bei dieser Schaltung am voUkommsten er- 
reicht. Die Schaltung ist dabei übersichtlich und leicht ausführbar geblieben 
und entspricht in jeder Hinsicht den Betriebsbedürfnissen. 

c) Slgnalschaltungeii. 

Bei den ersten Ausführungen der Signalantriebe (1893) ist eine zwang- 
läufige Haltstellung des Signalflügels nicht vorgesehen. Der Signalflügel 
geht vielmehr durch sein Eigengewicht aus der Fahrt- in die Haltlage (vgl. 
S. 353). Um dies zu ermöglichen und den Flügel von dem Motor unabhängig 
zu machen, ist er an den Motor durch eine lösbare elektrische Kupplung 
angekuppelt. Für die Herstellung der Fahrtstellung des Flügels wird die 
Kupplung erregt, und infolgedessen der Flügel von dem Motor mitgenommen. 
Durch Unterbrechung des durch die Kupplung fließenden Stromes wird die 
Verbindung zwischen Motor und Flügel aufgehoben und der letztere sich 
selbst überlassen. 

Nachdem der Motor den Signalflügel in die Fahrtstellung gebracht hat. 
schaltet er sich selbst von der Stromquelle ab. Der Kuppelmagnet bleibt 
aber noch erregt. Der Signalflügel bleibt daher in der Fahrtstellung. Für 
die Haltstellung des Signals wird der Stellhebel zurückgelegt und dadurch 
der Kuppelstrom geöffnet. Der Signalflügel fällt selbsttätig auf Halt. 

Der größte Mangel dieses Signalantriebes ist das Fehlen der Zwang- 
läufigkeit für die Haltstellung des Signals. Wie bereits bei den 
Streckensignalen (S. 344) hervorgehoben, liegt hierin eine bedenkliche Betriebs- 
unsicherheit. Für die Betriebssicherheit ist es von größter Wichtigkeit, daß 
ein Signal auch wirklich Halt zeigt, wenn eine der Vorbedingungen für die 
Fahrtstellung nicht mehr vorhanden ist, in erster Linie also, wenn der Signal- 
hebel bereits wieder in der Haltstellung steht ; denn für den Lokomotivführer 
bedeutet das Fahrtsignal, daß er ungefährdet weiterfahren darf. 

Mit allen verfügbaren Mitteln muß daher danach gestrebt werden, die 
Haltstellung des Signals zu erzwingen und die Herbeiführung dieses 
Zustandes nicht nur der Wirkung eines Gewichts zu überlassen. In den 
deutschen Signalsystemen ist deswegen die Zwangläufigkeit der Signal- 
bewegung nach beiden Richtungen allgemein vorgesehen, während sie bei 
den übrigen Systemen nicht vorhanden ist. Der Vorzug der ersteren in 
diesem Punkte ist unbestreitbar. 

In dieser Erkenntnis wurde auch bald ein Ersatz für den vorbeschriebenen 
Antrieb geschaffen. Der Motor des verbesserten Antriebes wird durch zwei 



C. Deutsche Systeme. 369 

Leitungen für die Hin- und Serbewegung, wie bei der Weichenschaltung 
Fig. 18 a u. b, mit dem Stellhebel verbunden. Zwischen diesen Leitungen 
liegt der Überwachungsmagnet Fig. 26. 

In der Grundstellung ^ 






fließt der Überwachung 
Strom '\'hhtl^8aw — 6, 
Durch Umlegen des Hebel- 
schalters h erhält der 
Motor auf dem Wege -|- b 
h f^ 8 aw — b Strom , um 
den Signalflügel auf Fahrt 
zuziehen. Nach Erreichen Fig. 26. 

der Fahrtstellung wird er 

durch den Steuerschalter s von der Leitung /, abgeschaltet und stillgesetzt. 
Der Überwachungstrom erscheint wieder -{- h h e i^ aw — b. 

Durch Zurücklegen des Signalhebels wird ihm über die andere Lauf- 
leitung der Strom -\-b h l^^ s atv — b zugeführt. Er l&uft infolgedessen weiter 
und zieht den Signalflügel auf Halt^ worauf er durch Abschaltung von der 
Leitimg l^ wieder zum Stillstande kommt. Die Umkehr der Bewegung des 
Signalflügels geschieht durch eine zwischen Motor und Flügel eingeschaltete 
Kurbelschleife. Sowohl die Fahrt- wie die Haltstellung erfolgt also zwangläufig. 

Diese Art, die Bewegungsrichtung des Signalflügels zu ändern, hat nur 
wenig Anwendung gefunden. Konstruktive Schwierigkeiten und der Wunsch, 
die Signal- und Weichenstellvorrichtungen, soweit bei ihnen die gleichen 
Aufgaben zu lösen sind, möglichst gleichartig auszubilden, haben dazu ge- 
führt, daß für die Signalmotoren die gleichen Konstruktionen und Schaltungen 
(Fig. 16, 18, 21, 22, 23), wie für die Weichenmotoren verwendet werden. 

Für die Herstellung der Abhängigkeiten zwischen den Signalen und 
Weichen in der Weise, daß ein Signal nur auf Fahrt stehen kann, wenn die 
Weichen seiner Fahrstraße in der richtigen Lage und in ordnungsmäßigem 
Zustand liegen, werden die Überwachungsmagnete der Weichen be- 
nutzt (vgl. S. 353). Diese Magnete sind, wie bei den Weichenschaltungen 
beschrieben, nur so lange erregt, als ihre Weichen in ordnungsmäßiger, mit 
derjenigen ihrer Stellhebel übereinstimmender Lage sich befinden. 

Die Lage einer Weiche ist dabei unmittelbar an dem Überwachungs- 
magneten zu erkennen, wenn, wie Fig. 15 a u. b, für jede Endlage ein be- 
sonderer Überwachungsmagnet vorhanden ist. Ist aber, wie üblich (vgl. 
Fig. 16 ff.) nur ein gemeinsamer Überwachungsmagnet für beide End- 
lagen angeordnet, so gehöit außer der Piüfung des Vorhandenseins des 
Überwachungstroms noch diejenige der Stellhebellage dazu, um festzustellen, 
in welcher ihrer Endlagen die Weiche steht. 

Das Vorhandensein des Überwachungstroms zeigt sich außer durch eine 
Farbscheibe am Anker des Überwachungsmagneten durch den Schluß der 
von dem Anker gesteuerten Überwachungskontakte an (vgl, S. 358). 
Über diese Kontakte werden die Signalströme der von der Weiche abhängigen 
Signale geführt und infolgedessen nur so lange geschlossen gehalten, als die 
Überwachungstromkreise bestehen. 

Bei den ersten Ausführungen waren es die Signalmotorströme 
selbst, welche über die Kontakte dem Motor zugeführt wurden. Wird 
einer der Überwachungskontakte bei auf Fahrt stehendem Signal unterbrochen, 

Handb. d. Elektrotechnik XI, 2. 24 



370 ni- Elektrische Bahnhof signale und Weichen. 

80 wird genau, als wenn der Signalhebel in die Grundstellung zurückgelegt 
wird, der Strom zu der Signalkupplung unterbrochen und die Haltstellung 
des Signals veranlaßt. 

Diese Überführung der Motorströme über die Über- 
wachungskontakte ist wenig empfehlenswert. Sie erschwert 
vor allem die Ausbildung der Eontakte. Diese müssen als Starkstrom- 
kontakte ausgebildet werden, große Eontaktfiächen erhalten und wegen des 
Ünterbrechungsfunkens, welcher bei Unterbrechung des Überwachungstroms 
während des Laufens des Signalmotors auftritt, große Wege machen. Dies 
bedingt eine ziemlich beträchtliche Arbeitsleistung des Überwachungsmagneten 
zum Schließen der Kontakte. Auch ergeben sich hieraus Unbequemlichkeiten 
für die Isolation der Stellwerkteile und die Sicherung gegen größere Kurz- 
schlüsse im Stellwerk. 

Bei den späteren Ausführungen sind daher die Signalabhängigkeiten auf 
andere Weise hergestellt. Es wird dazu die bereits S. 368 erwähnte elek- 
trische Signalflügelkupplung benutzt. Sie stellt eine jederzeit lös- 
bare Verbindung zwischen Flügel und Motor her. Nur solange durch ihren 
Elektromagneten Strom — Kuppelstrom — von genügender Stärke fließt, 
folgt der Flügel der Bewegung des Motors, anderenfalls verbleibt er in der 
Haltstellung oder geht selbsttätig in diese. Der Kuppelstrom wird über die 
Überwachungskontakte — auch Kuppelstromkontakte genannt 
— geführt, und so die Fahrtstellung der Signalflügel von der Lage der 
Weichen abhängig gemacht. Der Signalmotorstromkreis bleibt unbeeinflußt 
von der Weichenlage. 

Die Kuppelströme sind nur von geringer Stärke, so daß sich die Kon- 
takte in sehr einfacher Weise ausbilden lassen und zum Schließen nur geringe 
Kraft beanspruchen. Mit ihrer Hilfe lassen sich noch weitere wichtige Signal- 
abhängigkeiten durchführen. In vielen Fällen ist es z. B. wünschenswert 
und erforderlich, die Signalstellung von der Zustimmung gewisser Dienst- 
stellen auf dem Bahnhof abhängig zu machen. Hierzu braucht man nur die 
Kuppelströme über Unterbrecher an diesen Stellen zu führen. Dadurch können 
sie offen gehalten imd so eine Fahrtstellung des Signals verhindert werden. 
Derartige Zustimmungen kommen namentlich auf größeren Bahnhöfen zahl- 
reich vor und würden ohne Benutzung der Kuppelströme umständliche Kon- 
struktionen erfordern. 

Überhaupt ermöglicht die Einführung der Signalkuppelströme in die 
Stellwerkanlagen die Durchführung jeder wünschenswerten Signalabhängig- 
keit, ohne dabei irgendwelche für den Betrieb unbequeme verwickelte Kon- 
struktionen zu erfordern. Ihre Anwendung und volle Ausnutzung, 
wie sie im SiEMENS-Sy stem geschieht, bedeutet daher einen 
großen Fortschritt in der Geschichte der Stellwerkanlagen. 

Wird also so die Sicherheit geschaffen, daß die Fahrstraße eingestellt 
sein muß, bevor das Signal gezogen werden kann, und daß bei Änderungen 
der Fahrstraßen oder bei auftretenden Störungen in derselben die Fahrtstellung 
des Signals ausgeschlossen ist, so ist der dadurch geschaffene Schutz für 
die Zugfahrten doch nur so lange wirksam, als der Zug sich noch vor 
dem Signal befindet. Ist er bereits an dem Signal vorbeigefahren, 
so kann ihn das hinter ihm erscheinende Haltsignal in seiner Fahrt nicht 
mehr aufhalten. Es müssen daher besondere Maßregeln getroffen sein, um 



C. Deutsche Systeme. 371 

eine Änderung in der Fahrstraße nach Vorbeifahrt des Zuges an dem Signale 
bis nach Beendigung der Zugfahrt zu verhindern. 

Zu diesem Zwecke sind bei den deutschen Systemen allgemein zwischen 
die Weichen- und Signalhebel besondere Verschlußhebel — die Fahr- 
straßenhebel — eingeschaltet. Der Fahrstraßenhebel verschließt in der 
Grundstellung den Signalhebel der Fahrstraße. Er kann aus der Grund- 
stellung nur bewegt werden, wenn die Hebel der Weichen der Fahrstraße 
in der für die Signalstellung richtigen Lage liegen. Er verschließt, wenn 
er umgelegt wird, die Weichenhebel und gibt den Signalhebel frei. Solange 
also der Fahrstraßenhebel umgelegt ist, kann eine Änderung in der Fahr- 
straße durch Umlegen eines Stellhebels nicht vorgenommen werden. Um 
ein zu frühes Zurücklegen des Fahrstraßenhebels und damit eine vorzeitige 
Freigabe der Weichenhebel zu verhüten, wird der Hebel während der Dauer 
der Zugfahrt festgelegt. 

Bei dem SiEMENS-System tritt die Festlegung des Fahrstraßenhebels 
selbsttätig beim Umlegen des Hebels ein. An dem Hebel befindet sich zu 
diesem Zwecke eine elektrisch auslösbare Sperre, welche den Hebel so lange 
in der umgelegten Lage festhält, bis Strom von genügender Stärke durch 
den Elektromagneten der Sperre — den Fahrstraßensperrmagneten 
— fließt und dadurch die Sperrung aufhebt. 

Damit das Signal nicht früher auf Fahrt gestellt werden kann, als bis 
dieser Verschluß eingetreten ist, wird der Signalkuppelstrom über Kontakte 
geführt, von denen der eine beim Umlegen des Fahrstraßenhebels, der 
andere nach dessen erfolgter Festlegung geschlossen wird. Der letztere 
wird durch den Anker des Sperrmagneten gesteuert. 

Der Kuppelstrom prüft also nach obigen, ob alle Voraussetzungen für 
die Fahrtstellung bestehen, bevor er den Signalflügel an den Signalmotor 
ankuppelt. Er wird dazu über Zustimmungsschalter an denjenigen Dienst- 
stellen geführt, ohne deren Wissen und Willen das Signal nicht gestellt 
werden soll; er wird weiter über Kontakte geleitet, von welchen der Zu- 
stand der Fahrstraße, die Stellung der Weichen und der Verschluß ihrer 
Hebel überwacht wird. Nachdem er so alle Punkte nacheinander überprüft 
hat, wird er gewöhnlich nicht unmittelbar in die Flügelkupplung des Signals 
geschickt, sondern fließt zunächst nur zu einem Elektromagneten an dem 
Signalhebel — dem Signalsperrmagneten — und zeigt durch die 
Stellung dessen Ankers dem Stellwärter an, daß das Signal auf Fahrt ge- 
zogen werden kann. Dieser Elektromagnet ist mit einem Sperrhebel ver- 
bunden , welcher bei stromlosem Magneten , also wenn noch kein Kuppel- 
strom fließt, weil noch nicht alle Bedingungen für die Fahrtstellung des 
Signals erfüllt sind, den Signalhebel festhält, um ein unnützes Umlegen des 
Hebels zu verhüten. Erst beim Umlegen des frei gewordenen Hebels wird 
der Kuppelstrom der Flügelkupplung zugeführt. 

Der Kuppelstrom bleibt, wenn keine Störungen auftreten, so lange er- 
halten, bis nach erfolgter Zugfahrt der Verschluß der Fahrstraße aufgehoben 
wird. Dies geschieht entweder durch Schließen eines Kontaktes durch einen 
Beamten, welcher die Durchfahrt des Zuges überwacht, oder in den meisten 
Fällen durch den Zug selbst, indem durch diesen ein Stromkreis — der 
Auflösestrom — durch den Fahrstraßensperrmagneten geschlossen wird. 

24* 



k 



372 III- Elektrische Bahnhof Signale und Weichen. 

d) Fahrstrafiensehaltnngen. 

Im nachstehenden soll an einem Beispiel die Führung der Signal- 
kuppelströme im Zusammenhang mit der Fahrstraßenschaltung ver- 
anschaulicht werden (Fig. 27). 

Es soll zunächst eine Fahrt mit dem zweiflügligen Signal A lj2^) be- 
schrieben werden. Der Fahrstraßenhebel im Stellwerk legt nach links 
umgelegt die Weichenstellhebel der Fahrstraße a^ mit dem einflügligen 
Signal y und nach rechts umgelegt ^ diejenigen der Fahrstraße a« mit dem 
zweiflügligen Signal fest und gibt beide Male denselben Signalstell- 
hebel frei. Zu der Fahrt a^ muß die Zustimmung des Stationsbeamten 
eingetroffen sein. Für die Bewegung nach rechts ist daher der Fahrstraßen- 
hebel in seiner Grundstellung durch den Fahrstraßenspemnagneten a^ ge- 
sperrt. Zur Freigabe des Hebels muß ein Freigabestrom durch den 
Magneten a^ geschlossen werden. Der Freigabestrom fließt von dem -f- Pol 
der 24 Volt Batterie über den umgelegten Freigabehebel 42 der Station, den 
Unterbrecher 43144 durch die Leitung 45 über den Fahrstraßenkontakt 46 zu 
dem Sperrmagnet a^ nach dem geerdeten — Pol. Der Sperrmagnet zieht 
seinen Anker an und gibt damit den Fahrstraßenhebel zu einer Bewegung 
niich rechts frei. Der Hebel wird umgelegt und dadurch der durch die 
Leitung 45 ankommende Strom in die Leitung 51 und nach dem Elektro- 
magneten 52 im Stationsapparat gesendet. Der Magnet öffnet den Kontakt 
43144 wieder, wodurch die nochmalige Benutzimg der Fahrstraßenfreigabe 
ohne Mitwirkung des Stationsbeamten ausgeschlossen ist. Gleichzeitig ist ein 
durch die Leitung 53 vom Stellwerk der Station zugeführter Strom durch 
den Sperrmagneten 55 unterbrochen. Der Anker des Magneten sperrt infolge- 
dessen den umgelegten Freigabeschalter 42. 

Durch Umlegen und Sperrung des Fahrstraßenhebels ist der Signal- 
kuppelstrom für das zweiflüglige Signal geschlossen. Er' fließt von 
+ 24 V über den Weichenttberwachungskontakt 12 durch die Leitung 61^ 
über den Fahrstraßenkontakt 14 zu dem Sperrmagneten 15 des Signalhebels 
zu — 24 F. Der von dem Anker des Sperrmagneten festgehaltene Signal- 
Htellhebel wird frei. Der Hebel wird umgelegt und schaltet über den 
Kontakt 17 den Kuppelstrom durch die Leitung 18 über einen Fahrstraßen* 
kontakt in die Leitung 63 und über den Ankerkontakt 64 des Fahrstraßen- 
^sperrmagneten ö,, welcher die Sperrung des Fahrstraßenhebels überprüft, in 
die Leitung 65 zum Signalantrieb. Hier durchfließt er nacheinander die 
Kupplung des zweiten und ersten Flügels und geht dann zur EIrde und 
zurück zu dem negativen Batteriepol. 

Läuft der Signalmotor , so zieht er dementsprechend beide Signalflügel 
in die Fahrtstellung. Die Schaltung des Signalmotors ist die nach Fig. 23 
(vgL S. 365). Da das Signal mit einem Vorsignal') zusammenarbeitet. 

1) Das Beispiel zeigt ein zweiflügliges Signal, mit welchem zwei Signalbilder 
gegeben werden können: entweder ein einflügliges mit dem oberen um 45® nach aaf 
Wirts gerichteten Flügel, oder ein zweiflügliges mit den beiden um 45 • nach aufwärt« 
gerichteten Flügeln. Jedes Signalbild signalisiert eine FahretraBe. Derartige SigDatf 
»lad bei den deutschen Signalsystemen allgemein üblich. Auüer den ein- and zwei- 
flilgligen werden noch dreiflüglige Signale für drei Fahrstra^n verwendet, bei denen 
die dritte Fahrstraße durch die drei um 45® nach aufwärts stehenden Flügel signali- 
siert wird. 

2) Vgl. S. 338. 



i 



r 



1 






C. Deutsche Systeme. 378 

so erhält die Flügelkupplung .9^ desselben Strom, sobald das Hauptsignal 
A ll2y dessen Stellung es nachahmt, auf Fahrt gegangen ist. Hierfür ist an 
dem oberen Flügel ein Kontakt 29 angeordnet, der bei auf Fahrt stehendem 
Flügel geschlossen ist. Der Kuppelstrom des Vorsignals fließt dann vom 
Stellwerk über einen Rückmeldemagneten 30 durch die Leitung 31 Über den 
Flügelkontakt 29 durch die Leitung 32 zu dem Kuppolmagneten 33. Der 
Bückmeldemagnet 30 dient dabei zur Anzeige der Stellung des Hauptsignals. 
Der Motor des Vorsignals erhält seinen Arbeitstrom über die Steuerkontakte 34 
und 35 des Hauptsignalmotors, sobald dieser in die Fahrtstellung ge* 
laufen ist. 

Die Auflösung der Fahrstraßenfestlegung für die Fahrt a^ 
geschieht selbsttätig durch den Zug und zwar erst, nachdem dieser mit 
seiner letzten Achse eine Stromschlußvorrichtung am Gleis befahren hat. 
Diese Stromschlußvorrichtung besteht aus einem Schienenkontakt und 
einer sogenannten isolierten Schiene. Unter letzterer versteht man eine 
oder mehrere Schienenlängen des Fahrgleises, welche von dem übrigen Gleis 
dadurch isoliert sind, daß sie auf hölzernen Schwellen verlegt und mit den 
Nachbarschienen durch hölzerne Laschen anstatt der üblichen eisernen ver** 
bunden sind. Von einer wirklichen Isolation ist hierbei keine Rede, der 
Isolationswiderstand gegen das nicht isolierte Gleis ist vielmehr oft 
%ehr niedrig bis herab zu 25 Ohm. Er genügt aber, um, in einen Strom- 
kreis von niedriger Spannung eingeschaltet, diesen so zu beeinflussen, daß 
ein in dem Stromkreis liegender Elektromagnet bei vorhandenem Widerstand 
seinen Anker nicht anziehen kann, ihn aber bei ausgeschaltetem Widerstand 
anzieht und dadurch weitere Stromwege schließt. Die Aus- und Einschaltung 
des Isolationswiderstandes geschieht dadurch, daß die über die isolierte 
Schiene fahrenden Fahrzeugachsen diese mit der gegenüberliegenden nicht 
isolierten Schiene metallisch leitend verbinden, und diese Verbindung erst 
wieder aufgehoben wird, wenn die Achsen die Schiene wieder verlassen 
haben. Die mit der isolierten Schiene zusammenarbeitende Batterie liegt 
mit ihrem einen Pol an Erde und ist dadurch an die ebenfalls geerdete 
gegenüberliegende Schiene angeschaltet. Der Isolationswiderstand liegt also 
in dem Stromkreis der Batterie, wenn kein Fahrzeug sich auf der isolierten 
Schiene beflndet. 

Da die Einwirkung der Zugachsen auf einen Stromkreis beim Befahren 
einer isolierten Schiene zufällig oder absichtlich dadurch nachgeahmt werden 
kann, daß eine metallische Verbindung zwischen ihr und der Nachbarschiene 
hergestellt wird, so ist sie allein für Eisenbahnsicherungen nicht zu ver- 
wenden. Sie wird daher meist in Zusammenschaltung mit einem Schienen- 
kontakt, welcher nur durch die Einwirkung eines Eisenbahnfahrzeuges be- 
tätigt wird, benutzt. In der Fig. 27 ist St der Schienenkontakt, S^ die isolierte 
Schiene. Der Schienenkontakt ist an der isolierten Schiene befestigt. Das 
Schließen des Kontaktes durch eine über ihn rollende Fahrzeugachse ge* 
schiebt also, während der Isolationswiderstand durch diese überbrückt ist. 

Sobald der Schienenkontakt durch eine Achse geschlossen ist, erhält ein 
Magnetschalter ö7 im Stellwerk bei umgelegtem Fahrstraßenhebel auf dem 
Wege: Erde St 70 57 69 68 24 V Erde Strom. Er schließt dabei zwei 
Kontakte 58 und 59 in den zwei nach der isolierten Schiene führenden 
Leitungen 60 und 61. Es entsteht dadurch ein neuer Stromkreis von der 
24 V Batterie über 68 69 57 70 59 61 zu der isolierten Schiene und von 



374 III- Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 

hier durch die Achsen des fahrenden Zuges zur Erde. An der isolierten 
Schiene findet allerdings noch eine Stromverzweigung durch die zweite 
Leitung 60 über den Fahrstraßensperrmagnet a^ zur Elrde statt. Der in 
diesem Zweige fließende Strom ist aber vollständig zu vernachlässigen, da 
sein Widerstand im Verhältnis zu dem Widerstand des anderen Stromzweiges, 
der nur aus dem Leitungswiderstande der Fahrzeugachsen besteht, praktisch 
unendlich groß ist. Dieser Zustand in den Stromkreisen bleibt bestehen, so- 
lange sich noch eine Achse auf der isoUei-ten Schiene befindet. Hat die 
letzte Zugachse die Schiene verlassen und ist dadurch ihr Isolationswider- 
stand wieder eingeschaltet, so wird der Strom in dem Zweig, in welchem 
der Fahrstraßensperrmagnet liegt, so groß, daß letzterer seinen Anker an- 
zieht und damit den Verschluß des Hebels aufhebt. 

Zur Einleitung des Auflösestromes ist also der Kontaktschluß im 
Schienenkontakt erforderlich, zur Verzögerung seiner Wirkung dient die 
isolierte Schiene. 

Für die einflüglige Fahrt a^ ist eine Stationszustimmung nicht 
vorgesehen. Der Fahrstraßenhebel kann daher nach links nach Einstellung 
der zugehörigen Weichenhebel ohne weiteres umgelegt werden. In der um- 
gelegten Lage wird er aber durch den abgefallenen Anker des Sperrmagneten a^ 
festgelegt. Der Kuppelstrom wird nur der Kupplung 65 des oberen Flügels 
von dem Signalschalter aus über 18 19 20 21 zugeführt. Die Auflösung der 
Fahrstraße a^ wird durch Umlegen eines Schalthebels / vorgenommen, indem 
dabei durch die Leitung 2 dem Sperrmagneten a, unmittelbar Auflösestrom 
zugeführt wird. 

e) Weichenantriebe. 

Der erste betriebsfähige Weichenantrieb der Bauart 
Siemens wurde auf der Elektrotechnischen Ausstellung zu Frankfurt a. M. 
im Jahre 1891 vorgeführt.^) Er ist der erste, der zur Verwendung auf 
deutschen Bahnen vorgeschlagen ist, ist aber nicht in den Eisenbahnbetrieb 
eingeführt worden. Bei ihm wird zur Umstellung der Weiche durch einen 
Motor eine Schraubenspindel verdreht, auf welcher eine Schraubenmuffe 
gleitet. Die Muffe ist an einer Drehung verhindert. An ihr greifen Stangen 
an, welche die Weichenzungen verschieben. 

Die ersten in größerem Umfange in Betrieb genommenen 
und gebliebenen Weichenantriebe sind nach den Fig. 28a bis c 
gebaut. 

Die Antriebsteile liegen mit dem Motor in einem gußeisernen Gehäuse a, 
aus welchem eine Kurbel K herausragt. An ihr greift ein zu den Weichen- 
zungen führendes Gestänge an, um die Weiche hin- und herzustellen. Die 
Kurbel steckt auf einer Achse A und wird durch ein Schneckengetriebe — 
Schnecke E und Schneckenkranz Z — gedreht. Zwischen Achse und 
Schneckengetriebe ist eine Federkupplung eingeschaltet. Sie besteht aus 
einer auf der Achse aufgekeilten Rolle i?, zwei in ihr gelagerten Kupplungs- 
keilen /i f^ und einem Ringe 6', in welchen die Kupplungskeile durch 
Federn eingedrückt werden. Zur Mitnahme des Ringes durch das Schnecken- 
getriebe ist auf dem Schneckenkranz ein Mitnehmerstück B aufgeschraubt 
und in dem Ringe mit einem Zapfen a ein Doppelhaken H drehbar gelagert. 

1) Siehe Kohlpürst, Die elektrischen Telegraphen- und Signalmittel für Eisen- 
bahnen auf der Frankfurter elektrotechnischen Ausstellung 1891. 



C. Deutsche Systeme. 



875 



28 b) liegen Mitnehmerstück und Haken ohne 
der Schneckenkranz im Uhrzeigersinn gedreht, 



fe* ■■'^ _i 


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H 


^h 


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H ^ck>^ 






f ^ — ^ 



In der Grundstellung (Fig. 
Eingriff miteinander. Wird 
so stößt das Mitnehmer- 
stück nach einem Leerweg 
gegen das eine Haken- 
ende (Äj) und dreht da- 
durch zunächst den Haken 
um seinen Drehzapfen, bis 
das andere Hakenende (/»,) 
sich gegen die innere Ge- 
häusewand legt Da in 
dieser Lage der Haken sich 
nicht mehr um seine Achse 
drehen kann, so nimmt er 
an der weiteren Bewegung 
des Schneckenkranzes um 
die Hauptachse A teil (Fig. 
28 c) und dreht diese und 
die Antriebkurbel A'. Die 
Weiche wird verstellt. Hat 
die Kurbel einen für die 
Umstellung und Verriege- 
lung genügenden Weg zu- 
rückgelegt, so befindet sich 
das eine Hakenende, wel- 
ches bis dahin an der Ge- 
häusewand geführt ist (h^) 
vor einer Lücke (r^) in der 
Wand und wird durch das 
sich weiter bewegende Mit- 
nehmerstück in sie hinein- 
gedrückt. Der Haken dreht 
sich dabei um seinen Zapfen. 
Ring S, Scheibe Äund Haupt- 
achse Ä bleiben stehen. Das 
Schneckengetriebe kommt 
nach Ausschaltung des 
Arbeitstroms ziu- Ruhe 
(Schaltung vgl. Fig. 17). 

Bei der Bewegung in 
der anderen Richtung nimmt 
das Mitnehmerstück den 
Doppelhaken an seinem 
anderen Ende (lu) mit. Das 

vorher zur Mitnahme benutzte Ende (//,) findet in dem Gehäuse Führung und 
verhindert das Verdrehen des Hakens vor Beendigung des Stellweges. 

Um eine zu große Verdrehung der Achse A zu verhindern, hat die 
Rolle *J> zwei Anschläge n^ a^, welche gegen einen festen Anschlag c im 
Gehäuse schlagen. 

Der Doppelhaken wird durch eine Leiste h auf dem Schneckenkranz in 





Fig. 28a/b/c. 



876 ^11* Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 

seinen Endlagen fest verriegelt. Er liegt in diesen Lagen mit einem seiner 
Haken so in den Lücken (x^ oder x,) in der Gehänsewand, daß tt ein Ve^ 
drehen des Ringes S ohne vorhergegangene eigene Drehnng verhindert. 

Die federnde Kupplung zwischen Schneckengetriebe und Hauptachse 
macht den Antrieb aufschneidbar. Wird in einer der Endlagen der 
Weiche durch ein von rückwärts die Weiche auffahrendes Fahrzeug ein 
Druck auf die Antriebskurbel ausgeübt, so dreht dieser die Achse und die 
auf ihm aufgekeilte Rolle gegen den durch den Doppelhaken verriegelten 
Ring, indem die Kuppelkeile fi f^ unter Zusammenpressung ihrer Federn 
nach innen in die Rolle gedrückt werden. Auf diese Weise sind die Weichen- 
zungen von dem Getriebe gelöst. Bei der Trennung der Rolle von dem Rin^r 




Fig. 29. 

sind die auf letzterem gelagerten und unter Federdruck in Einschnitten der 
Rolle liegenden Daumen D^ D^ nach außen gedreht. Dabei schlägt einer 
von ihnen, Je nachdem der Antrieb in seiner einen oder anderen Endlage 
liegt, den Schaltdaumen P beiseite und öfbiet einen von diesen geschlossen 
gehaltenen Kontakt, den Aufschneidekontakt, in der Motorrückleitung, 
wodurch die Aufschneidung im Stellwerk angezeigt wird (s. S. 362). Um den 
ordnungsmäßigen Zustand des Weichenantriebes wieder herzustellen, werden 
die Weichenzungen und die mit ihnen fest verbundenen Antriebteile mit 
Hilfe eines besonderen Werkzeuges in ihre alte Lage zurückgeholt. 

Die Trennung des Triebwerkes tritt auch in dem Falle auf, daß sich 
der Bewegung der Weiche in eine ihrer Endlagen irgendwelche Hindemisse 
entgegenstellen, zu deren Beseitigung die über die Kuppelung zu üher* 
tragenden Kräfte nicht ausreichen. Alsdann bleibt die Rolle R stehen, 
während sich die übrigen Teile zunächst weiterbewegen. Die Daumen i), D^ 
werden ausgerückt und der Motorrückstrom in gleicher Weise, wie beim 
Aufschneiden, unterbrochen. 

Die Schnecke E ist durch eine einfache Kupplung mit dem Anker de« 
Antriebmotors verbunden. Dieser ist ein Reihenschlußmotor mit Ring- 



C. Deutsch« STBteme. 877 

anker und offner Magnetanordnang (Fig. 29) für eine Spannung von etwa 
100 Volt gewickelt. Unter gewöhnlichen Verhältnissen verbraucht er föt 
das Umstellen einer Weiche etwa 8 Amp. Auf dem Magnetgestell ist eine 
einzige Schenkelwickelung angebracht. Die Umkehr der Bewegungsrichtung 
geschieht durch Umkehr der Stromrichtung in dem Anker. Hierfür besitzt 
der Motor zwei .Bürstenpaare , welche in den Endlagen des Antriebes ab- 
wechselnd auf dem Kollektor aufliegen (vgl. S. 355). 

Die Steuerung der Bürsten erfolgt durch eine fest mit der Rolle R 
verbundene Steuerscheibe r und jeinen Steuerhebel T, welcher um einen 
Zapfen y im Gehäuse drehbar ist. In der Scheibe ist eine Hubkurve nn. 
In diese greift der Steuerhebel mit einem KöUchen an seinem einen Arm 
ein. Mit seinem anderen gabelförmig auslaufenden Arm gg umgreift er eine 
Rolle an dem Schalthebel H des Motors. Der Schalthebel führt den Bürsten- 
wechsel durch Vermittelung von zwei Abdrückhebeln A" und W herbei 
(Fig. 30 a). Die drei Hebel sitzen lose auf der Welle des Motorankers. 
Zwischen dem Schalthebel und dem Abdrückhebel K ist eine Druckfeder F 
angeordnet, welche auf einem Stift h aufgewickelt ist. Der Stift ist in dem 
Abdrückhebel K drehbar gelagert und kann sich in einer drehbaren Hülse g des 
Schalthebels verschieben. Die Hebel K und W nehmen einander durch die 
Ansätze a und b b' mit. Infolge des Spielraumes zwischen den Ansätzen 
können sie sich auf einem Teil ihres Weges unabhängig voneinander be- 
wegen. Sie tragen Rollen r^ r,, mit welchen sie die Bürsten von dem 
Kollektor, gegen welchen sie durch Federn f^ /*, gepreßt werden, abheben. Der 
Hebel W steht noch unter dem Einfluß eines Sperrhebels ß. Er ragt mit 
einem Ansatz c in Einschnitte ed oder ed^ dieses Hebels und wird dadurch 
in seiner Beweglichkeit beschränkt, sobald sich der Hebel in seiner oberen 
(punktierten) Lage befindet. 

Die Wirkungsweise der Bürstenwechseleinrichtung bei 
einer Motorumstellung ist die folgende: 

Dem Motor M wird durch eine der Zuleitungen (/) Strom zugeführt, 
welcher durch das eine Bürstenpaar (/ ///") und durch die Schenkelwick- 
lung fließt und durch die Leitung 111 zur Stromquelle zurückkehrt. Der 
Motor beginnt zu laufen. Gleichzeitig wird infolge der Schenkelerregung 
die eiserne Platte A^y welche an dem Hebel B befestigt ist, gegen die Magnet- 
schenkel gezogen und an ihnen festgehalten. Hebel B liegt in seiner oberen 
Lage. Durch den Motor und das Schneckengetriebe wird, wie oben be- 
schrieben, die Steuerscheibe (r) gedreht. Die Hubkurve auf derselben be- 
einflußt den Steuerhebel (T) so, daß der Schalthebel H während der zur 
Entriegelung der Weiche dienenden Bewegung des Antriebes aus der Ruhe- 
lage i, 2 in die Lage 3 gelangt. Hierbei wird nur die Feder F gespannt, 
ohne daß eine weitere Veränderung an der Umschalteinrichtung eintritt, da 
der Hebel K durch den Hebel ir, und dieser durch den Sperrhebel B am 
Ansatz c festgehalten wird. In dieser Lage bleiben die Hebel, bis nach er- 
folgter Umstellung und Verriegelung der Weiche die Steuerkurve dem 
Schalthebel eine weitere Bewegung bis in die Lage 4, 5* erteilt. In dieser 
Lage drückt die Feder F in entgegengesetzter Richtung, wie bisher, gegen 
den Hebel K und dreht ihn so weit, bis sein Ansatz a gegen den Ansatz b' 
des Hebels W anliegt. Auf diesem Wege ist die Kontaktbürste / durch die 
Rolle r^ abgehoben, die Bürste // dagegen frei geworden. Letztere hat sich 
infolgedessen auf den Kollektor aufgelegt. Es liegen nunmehr die Bürsten // 



378 



III. Elektrische Bahnhof Signale und Weichen. 



und ni^ auf (Fig. 30 c). Da durch Abheben der Bürste / der Arbeitstrom 
unterbrochen ist (vgl. Schaltung Fig. 18), so hört die Schenkelerregung auf 
und die Platte A fällt mit dem Hebel B nach abwärts. Infolgedessen werden 
unter dem Druck der Feder F die Hebel K und W gemeinsam weiter bewegt, 
wodurch die Bürste ///" durch die Bolle r, abgehoben wird, und die Bürste 



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Fig. 30 a. 




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Fig. 30 b. 



Fig. 30 c. 



Fig. 30 d. 



lU zum Anliegen kommt. Es liegen nunmehr die Bürsten // und lll auf 
(Fig. 30 d), der Cberwachungstrom zur Meldung der erfolgten Umstellung 
ist geschlossen. Wäre A nicht abgefallen, etwa infolge einer Berührung der 
Leitungen / und //, durch welche der Arbeitstrom aus der ersteren in die 
letztere überführt wäre, so blieben die Schenkel en*egt, und eine vollständige 



C. Deutsche Systeme. 



379 



ümschaltung wäre ausgeschlossen. Dies würde sich im Stellwerk durch Aus- 
bleiben des ÜberwachuBgstromes kenntlich machen. 

Sollte der Versuch gemacht werden, durch Drehen des Motors ohne 
Wissen des Stellwärters die Weiche zu bewegen, so würde der Stift auf dem 
Hebel W die Bürste /7/* abheben. Der Hebel würde nämlich bei diesem 
Versuch in die Lage 6 bewegt werden, weil er infolge mangelnder Schenkel- 
erregung durch den Hebel B nicht festgehalten würde. Der Überwachung- 
strom würde also wieder unterbrochen. 

So ist in äußerst sinnreicher Weise am Motor Vorsorge getroffen, daß 
die Umsteuerung des Motors mit der für den Betrieb erforderlichen Sicher- 
heit vorgenommen wird, und daß alle auftretenden Störungen sich selbst- 
tätig anzeigen. 

Mit dem Hebel B ist noch eine mechanische Reibungsbremse für 
den Motor verbunden. Solange B in seiner unteren Lage sich befindet, legt 
sich eine mit ihm verbundene Messingscheibe gegen eine gleiche Scheibe 
auf der Motorachse. Werden durch die Einschaltung des Arbeitstromes die 
Magnetschenkel erregt, so werden die Scheiben voneinander entfernt. Hört 
nach erfolgter Umstellung die Erregung wieder auf, so pressen sich die 
Scheiben wieder gegeneinander und bremsen den Motoranker. 

Der Motor besitzt zwei seitliche Führungen. Mit ihnen wird er beim 
Einsetzen in das Antriebgehäuse über zwei in diesem befestigten Schrauben 
geschoben und durch Muttern in dieser Lage gehalten. Es legt sich dabei 
ein Zapfen an einer Scheibe auf der Motorachse in einen Einschnitt einer 
Scheibe auf der Schneckenachse und kuppelt damit beide Teile. Der An- 
schluß des Motors an die drei Zuleitungen geschieht durch Steckkontakte 
(vgL Fig. 30 a). 

Mit diesem Motor beträgt bei schwer gehenden Weichen die Um- 
stellungsdauer bis 6 Sekunden. Um diese zu verkürzen, wurde der 
Motor durch einen stärkeren 
(Fig. 31) ersetzt, welcher für 
die Umstellung im Höchstfalle 
3 Sekunden gebraucht. Der 
Stromverbrauch beträgt dabei 
3 Ampere bei 110 Volt Span- 
nung. Sein Grewicht beträgt 
38 kg. 

Er besitzt zum Schutze 
gegen Beschädigungen ein voll- 
kommen geschlossenes Magnet- 
gestell. Auf den Magnet- 
schenkeln sitzen doppelte Wick- 
lungen für Vor- und Rück- 
lauf (Schaltung siehe Fig. 21 
und 22). 

Für die Steuerung des Motors sind 3 Bürsten in dem Motorgehäuse 
vorhanden. Die eine liegt ständig auf einem isoliert auf der Ankerachse 
befestigten Schleifring auf und ist mit der Ankerwicklung fest verbunden. 
Die beiden anderen sind an je einer Schenkelwicklung angeschlossen und 
verbinden diese mit dem Anker, wenn sie auf dem Schleifring aufliegen. 
Die Umschaltung geht in der in den Fig. 32 a bis c dargestellten Form vor 




Fig. 31. 



880 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



sich, zu welcher die Schaltung Fig. 22 ff. gehört. Dem Steuerschalter «, in 
dieser Schaltung entspricht der Schleifkontakt / \ b^. In der Orundstellong 
der Weiche liegt die Bürste b^ auf dem Schleifring l^ während b^ abliegt 



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*' a 


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y 


r- 


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Fig. 82 a. 



Fig. 82 b. 



(Fig. 32 a). Der Steuerhebel H hält die 
Bürsten iir dieser Lage fest. Während 
das Mitnehmerstück M auf dem Schnek- 
kenradkranz den Doppelhaken aus 
der Sperrlage dreht (vgl. S. 376), nimmt 
dieser durch die Lasche V die Steuer- 
scheibe F mit sich. Die Steuerkurre 
bewegt dabei den Steuerhebel H and 
dieser drückt die Bürste 6, auf den 
Schleifring, ohne die Bürste 6, abzu* 
heben (Fig. 32 b). Es sind nunmehr 
beide Schenkelwicklungen an den 
Anker angeschaltet (durch Zurücklegen 
des Schalthebels im Stellwerk würde 
der Motor in die Grundstellung zu- 
rücklaufen). Nach erfolgter Umstellung 
und Verriegelung der Weiche hebt der 
Steuerhebel die Bürste 6, vom Schleifring ab , auf welchem die Bürste 6, 
liegen bleibt (Fig 32 c). 

Mit den Bürsten isoliert verbunden sind die Kontaktstücke «^ 5,, welche 
den Steuerschalter s^ der Schaltung Fig. 22 darstellen. Liegen beide Bürsten 
während des Stellweges der Weiche auf, so halten beide Kontaktstücke die 
von den Schenkelwicklungen zu der Überwachungsleitung führenden Ver- 
bindungsleitungen offen. Wird eine der Bürsten nach Beendigung des Stell* 
weges von dem Schleifring abgehoben, so schließt das mit ihm verbundene 
Kontaktstück die Überwachungsleitung. 




Fig. 82 c. 



C. I>eat8che Systeme. 



881 



Die Drehachsen der Bürstenhebel sind in der einen Motorkappe drehbar 
gelagert. Ihre Achsen ragen nach außen heraus und tragen Steuerdaumen 
(vgl. Fig. 31 und 33), mit welchen der Steuerhebel des Antriebes zusammen- 
arbeitet. Die Verwendung von Springschaltem hat sich bei diesem Motor 
als überflüssig herausgestellt. * 

Eine mechanische Bremsung zum Stillsetzen des Motors nach beendetem 
Stellweg ist nicht vorhanden. Sie ist durch eine elektrische Kurz- 
schlußbremsung (vgl, Schaltung Fig. 21, 22) ersetzt. 

Den Einbau des Motors in dem Weichenantrieb zeigt Fig. 33. Sie 
läßt erkennen, daß der Aufschneidekontakt z nicht am Motor wie in 
Fig. 28, sondern fest im Grehäuse gelagert ist. 




Fig. 33. 

Durch Einführung dieses Motors wurde eine erhebliche Verbesserung 
der elektrischen Antriebe erzielt. Der Motor ist der einzige empfindliche 
Teil des Antriebes. Er muß daher im ganzen und in seinen Teilen mög- 
lichst einfach und geschützt gebaut sein. Hierin ist der neuere Motor dem 
älteren weit überlegen. Es besitzt noch dazu ohne erhebliche Gewichts- 
vermehrung eine bedeutend größere Leistungsfähigkeit. 

Der oben beschriebene Weichenantrieb hat sich in zahlreichen Aus- 
führungen in langjährigem Betrieb bewährt. Er erfüllt einwandsfrei 
alle Bedingungen. Nur ist die Zahl seiner Teile nicht gering und ihre 
Anordnung zum Teil nicht durchsichtig genug. 

Bemerkenswerte Vereinfachungen aller Teile und größte Über- 
sichtlichkeit in der ganzen Bauart zeigt der im Jahre 1903 eingeführte nach- 
folgend beschriebene Antrieb (Fig. 34). Aus dem gußeisernen Gehäuse a 
ragt eine Zahnstange z heraus, an welcher das Weichengestänge angreift. 
Die Zahnstange erhält ihre Bewegung von einem Zahntrieb /, welcher lose 
auf einer in dem Gehäuse feststehenden Achse b gelagert ist. Der Zahntrieb 



382 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 




n. 



n. 




Fig. 34. 



C. Deutsche Systeme. 



383 



sitzt auf einer Scheibe n, der Steuerscheibe. Diese ist durch eine lösbare 
Reibungskupplung mit einem Schneckenkranz n verbunden, welcher mit einer 
von dem Motor durch ein Stimräderpaar rr angetriebenen Schnecke e zu- 
sammen arbeitet. Die Kupplung besteht aus einem elastischen Oußeisen- 
ring g, welche durch zwei federnde Spreizen ff gegen die Innenwand 
des Schneckenradkranzes gepreßt wird. Der Kupplungsring g umfaßt einen 
Ansatz e auf der Steuerscheibe und nimmt diese und damit die Zahnstange 
bei einer Bewegung mit sich. Er selbst nimmt an einer Drehung des 
Schneckengetriebes c n so lange teil , als der Reibungsdruck zwischen ihm 
und dem Schneckenradkranz die Bewegungswiderstände in der Weiche und 
dem Antriebgestänge überwindet. Hat der Motor die Weiche umgestellt 
und verschlossen und werden dadurch die Weichenzungen gegen eine Weiter- 
bewegung gesperrt, so löst sich die Kupplung. Der Kupplungsring bleibt 
stehen und der Motor mit dem Schneckengetriebe läuft weiter, bis er durch 
Abschaltung des Arbeitstromes imd infolge der Reibung in der Kupplung 
zum Stillstand kommt. Wird andererseits bei stillstehendem Motor von den 
Weichenzungen ein genügend großer Druck ausgeübt, wie es beim Auf- 
schneiden der Weiche der Fall ist, so wird der Bremsring gegen den ruhenden 
Schneckenradkranz verdreht und dadurch die Kupplung gelöst. Die Kupplung 
dient also gleichzeitig als Bremse für den Motor und als Aufschneidekupplung. 
Die Steuerschalter s^ s^ für die Umschaltung der Zuleitungen zu dem 
Motor sind fest in dem Antriebgehäuse eingebaut. Die Schaltung geschieht 






Fig. 35 a. 



Fig. 35 b. 



Fig. 35 c. 



nach Fig. 23 und 25. Die Steuerung erfolgt zwangläufig durch Knaggen k 
an der Steuerscheibe, welche mit Daumen d an den Steuerschaltern zu- 
sammenarbeiten. In Fig. 35 a bis c sind die Steuerungsteile in den beiden 
fkidlagen des Weichenantriebes und in einer Zwischenlage dargestellt. An 
die beiden inneren Leitungen /, /j schließen sich die Schenkelwicklungen 
u\ U7j, an die äußeren die Überwachungsleitungen /',, l"^ an. Ist von den 
letzteren nur eine vorhanden (Fig. 23), so werden die äußeren Klemmen der 
Schalter miteinander verbunden. 

Für die Schaltung nach Fig. 25 sind noch Kontakte m m zur Erdung der 
Überwachungsleitungen an den Steuerschaltern angeordnet (vgl. Fig. 34). 

Bei Aufschneidung der Weiche werden durch Zurückdrehen der 
Steuerscheibe die Steuerschalter in ihre Mittelstellung Fig. 35 b gebracht. Es 



884 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



wird dadurch der Überwachungstrom luiterbrocben. Die Kupplung ewischen 
dem Motor und der Zahnstange bleibt dabei unverändert besteben. Eiiiält 
daher in dieser Lage der Motor vom Stellwerk aus durch Umlegen des SteU- 
bebels Strom, so vollendet er die durch die Aufschneidung begonnene Be- 




Fig. 36. 

wegung des Antriebes. Dadurch kommt der Antrieb in die zu der Hebel- 
lage gehörige Endstellung und der Überwachungstrom tritt wieder auf. Der 
ordnungsmäßige Zustand ist von Neuem vorhanden (vgl. S. 364). 

Für den Fall, daß die Überwachungsleitungen zur Überprüfung der Lage 
jeder einzelnen Weichenzunge über besondere von den Zungen unmittelbar 



C. Deutsche Systeme. 385 

gesteuerte Kontakte («3 s^ in Fig. 25) geführt werden, werden diese Zungen - 
Überwachungskontakte neben den Steuerschaltern in dem Antrieb- 
gehäuse untergebracht. 

Der Motor ist infolge des Einbaus der Steuerschalter in dem Antrieb- 
gehäuse gegenüber den früheren Ausführungen sehr vereinfacht. Er ist voll- 
ständig geschlossen (Fig. 36). Kommutator und Kohlenbürsten sind nach 
Abnahme einer Blechhaube leicht zugänglich. Sein Grewicht beträgt etwa 
30 kg. 

Auf jedem Schenkel ist je eine Hälfte der Feldwicklungen aufgebracht. 

Bei 110 Volt Spannung und 3 Ampere leistet er etwa Vs PS. bei 
670 Umdrehungen in der Minute. 

Der Motor ist im Antrieb durch zwei Schrauben festgemacht. Die 3 Zu- 
leitungen sind durch Klemmschrauben an ihn angelegt. Mit ihren anderen 
Enden sind sie an ein Klemmenbrett im Antrieb angeschlossen, zu welchem 
sämtliche Leitungen des Antriebes geführt und dort mit dem Zufühnmgs- 
kabel verbunden sind. 

f) Signalantrlebe. 

Die erste Ausführung des Signalantriebes im Siemens- 
System in Österreich (Fig. 37) war, wie S. 368 erwähnt, ohne Zwangläufig- 
keit der Haltstellung des Signaflügels. 

Der Motor M treibt die Schnecke s an, welche in ein Schneckenrad z ein- 
greift. Dieses sitzt gemeinsam mit dem vierarmigen Stern r fest auf der dreh- 
baren Achse 0. Auf der gleichen Achse sitzt lose drehbar der dreiarmige 
Kupplungsträger g, auf dessen unterem Arm der Kuppelelektromagnet K 
befestigt ist. An dem mittleren Arm des Kupplungsträgers greift das zu 
dem Signalflügel führende Grestänge A an, an dem oberen befindet sich die 
Drehachse o^ des Magnetankerhebels q. Wird der Achse o durch das 
Schneckengetriebe eine Drehung erteilt, so legt sich einer der Arme des 
Sternes r gegen eine Bolle m auf dem Magnetankerträger und sucht den 
letzteren, unterstützt von einer Feder f um seine Achse zu drehen. Wird 
der Anker infolge genügender Erregung des Kuppelmagneten an den Magnet- 
polen festgehalten, so kann die Verdrehung nicht stattfinden. Die Bolle 
bleibt in der Bewegungsbahn des Stemarmes und wird von diesem bei der 
weiteren Drehung mitgenommen. Der an dem Anker hängende Kuppelmagnet 
imd der Kupplungsträger werden gedreht und das Signalgestänge nach auf- 
wärts zur Herstellung der Fahrtstellung des Signalflügels bewegt. 

Steht das Signal auf Fahrt, so wird durch einen Schalthebel S, welcher 
seinen Antrieb von dem Signalgestänge erhält, der Arbeitstrom unterbrochen. 
Der Kuppelstrom bleibt aber noch geschlossen. Der Flügel bleibt noch in 
der Fahrtstellung, da das Schneckengetriebe selbstsperrend ist und daher 
durch das Gewicht des Flügels und des Gestänges nicht zurückgedreht 
werden, kann. 

Soll der Flügel in die Haltstellung gebracht werden, so wird der Kuppel- 
strom unterbrochen. Die Feder f reißt den Anker von dem Elektromag- 
neten K ab. Dadurch verliert der Hebel g seine Abstützung an dem Stern r 
und der Signalflügel und das Gestänge gehen unter Wirkung ihrer Gewichte 
nach abwärts in die Haltstellung. Sie nehmen dabei den Kupplungsträger 
und den Ankerhebel mit. Ein von dem Hebel 'S' bei Beginn der Bewegung 

Handb. d. Elektrotechnik. XI. 2. 2d 



386 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 




des Antriebgestänges mitgenommener Kontakthebel F unterbricht die Cber- 

wachungsleitung. 

Der Signalmotor ist ein Reihenmotor mit Binganker ähnlich dem 

S. 376 beschriebenen Weichenmotor, aber schwächer als dieser und mit nur 

einem Kollektorbürstenpaar. Um ihn nach erreichter Fahrtstellung des Signal- 
flügels frei auslaufen zu 
lassen, ist eine lösbare 
Kupplung zwischen Mo- 
tor und Schnecke ein- 
geschoben. Sie besteht 
aus je einer Klaue auf 
der Ankeraehse des 
Motors und auf der 
Schneckenachse. Sind 
die Magnetschenkel des 
Motors nicht erregt, so 
sind die Klauen ohne 
Eingriff miteinander 
(Fig. 37). Fließt Strom 
durch die Schenkel- 
wicklung, so wird der 
in seiner Längsrichtung 
verschiebbare Motor- 
anker nach oben gezo- 
gen, und es werden die 
Klauen zum Eingriff ge- 
bracht (vgl. linke Neben- 
figur der Fig. 37). Die 
Verschiebung des Ankers 
geschieht durch einen 
Winkelhebel u-, welcher 
um einen Zapfen c im 
Magnetgestell desMotors 
drehbar ist. Mit seinem 
einen gabelförmigen 
Arm greift er hinter 
einen Ansatz der Mo- 
torachse. An seinem 
anderen Arm trägt er 
ein Weicheisenstück o. 
Dieses wird von dem 





a3> \g o • 



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^ 



^ 



Fig. 37. 



Feldmagneten A des Motors angezogen, sobald er erregt wird. Der Hebel ir 
wird dann gedreht und hebt mit der Gabel den Motoranker an. Die Kupp- 
lung ist hergestellt. Infolgedessen nimmt die Schnecke an der Drehung des 
Motors teil. Nach Erreichung der Falirtstellung wird der Arbeitstrom unter- 
brochen. Die Magnetisierung des Feldmagneten hört auf, der Winkelhebel \c 
wird frei und der Anker durch sein Eigengewicht nach abwärts gezogen. 
Dadurch entkuppelt er sich selbsttätig von dem Getriebe und läuft frei aus. 
Da die kraftschlüssige Haltstellung nicht die genügende Sicher- 
heit bietet (vgl. S. 368), so wurde bei den ersten Ausführungen in 



C. Deutsche Systeme. 



387 



Deutschland unter Beibehaltung des Motors ein Kurbelschleifengetriebe 
verwendet, welches den Flügel zwangläufig in die Haltstellung bringt, 
wenn die selbsttätige Haltfallvorrichtung, welche ebenfalls eine zweckmäßigere 




Fig. 38. 



Ausgestaltung erhielt, versagte. Das Kurbelschleifengetriebe und die noch 
beibehaltene lösbare Klauenkupplung zwischen Motor und Getriebe hatten 
im Betriebe keine besonders günstigen Ergebnisse. Die Umkehr der 
Bewegungsrichtung des Signalflügels durch Umkehr der 

25* 



388 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



Drehrichtung des Motors ergibt einfachere und zweck- 
mäßigere Konstruktionen. 

Anstelle dieses Antriebes trat daher zunächst der Antrieb nach 
Fig. 38, der sich von der etwas späteren Ausführung Fig. 39 nur durch 
einen anderen Motor unterscheidet. Während der Antrieb Fig. 38 einen 
Motor ähnlich dem Weichenmotor Fig. 29 mit Binganker und einem Paar 

Bürsten besitzt, wird in dem Antrieb 
Fig. 39 der Weichenmotor Fig. 31 
ohne Abänderung verwendet. In 
letzterem Fall sind also Weichen- 
und Signalmotoren ohne weiteres 
auswechselbar; auf jeder Anlage 
befindet sich nur eine Motortype. 
Die elektrische Flügel- 
kupplung zwischen dem Motor 
und dem Flügel ist bei beiden An- 
trieben die gleiche. Sie erhält ihre 
Bewegung von einem Hebel (.4 
Fig. 39), welcher durch eine Kurven- 
führung des Schneckenrades R ge- 
steuert wird. Bei einer Drehung 
des Schneckenrades bewegt der 
Hebel den Kuppelmagnetträger i/, 
welcher sich um eine Achse in dem 
oberen Lagerbock des Antriebes 
frei drehen kann. Dieser stößt mit 
der Nase A^ gegen eine Bolle O auf 
dem Ankerträger F, welcher seinen 
Drehpunkt in P auf einem mit einer 
zweiten Drehachse in dem Lager- 
bock sitzenden Hebel D hat. Er 
dreht unterstützt durch eine Feder 
G den Ankerträger und reißt 
den Anker von dem Kuppelmagneten E ab, wenn dieser nicht oder nicht 
genügend stark erregt ist. Ist Kuppelstrom vorhanden, so hält dieser den 
Anker an dem Magneten fest und der Hebel D mit dem Ankerträger nimmt 
an der Drehung des Hebels M teil. Mit dem Hebel D auf der gleichen 
Achse befestigt, ist eine Angriflkurbel, an welche das zu dem Flügel gehende 
Signalgestänge angreift. Wird während der Bewegung des Antriebes in 
irgend einer Lage der Kuppelstrom unterbrochen, so reißt das Flügel- und 
(Jestängegewicht im Verein mit der Feder O den Anker von dem Elektro- 
magneten und diese Teile gehen, unabhängig von der Stellung des Gretriebes 
in die Haltlage zurück. Läuft dann der Motor infolge Zurücklegens des 
Stellhebels in die Haltstellung, so führt er das Gretriebe in die Grundstellung 
und drückt auch den Anker wieder gegen die Elektromagnetpole. Sollte 
dabei trotz der Kuppelstromunterbrechung der Flügel nicht auf Halt ge- 
gangen sein, so nimmt der Hebel M die mit dem Flügel fest verbundenen 
Teile der Kupplung und damit den Flügel selbst zwangläufig in die Haltlage. 
Sind mehrere Signalfiügel vorhanden, so ist für jeden Flügel eine 




^'Mm'^ 



Fig. 39. 



C. Deutscne Systeme 



389 



Kupplung vorhanden y und es nehmen so viele Flügel an der Bewegung 
des Antriehes teil, als Euppelmagneten erregt sind. 

Der Wunsch, für den Signalantrieb die bei dem Weichenantrieb be- 
nutzten Teile nach Möglichkeit zu verwenden, führte bei Einführung des 
Weichenantriebes nach Fig. 34 zu einem neuen Signalantrieb, der in 
Fig. 40 veranschaulicht ist. 
Motor, Schnecke, Schnecken- 
rad und die Teile für den 
Steuerschalter sind die glei- 
chen, wie beim Weichen- 
antrieb. Auch die mecha- 
nische Bremse ist beibehalten. 
Die Steuerscheibe ist un- 
wesentlich geändert, um sie 
dem aus Konstruktionsrück- 
sichten abgeänderten Stellweg 
des Antriebes anzupassen. Die 
Übertragung des Stellweges 
auf das Signalgestänge ge- 
schieht durch ein Kurbelge- 
triebe. 

Gleichzeitig mit dem An- 
trieb haben die Flügel- 
kupplungen eine von der 
früheren Form abweichende 
Ausbildung erhalten, die eine 
leichte Begulierbarkeit und 
geringe Breitenabmessungen 
ergeben. Das letztere ist 
von Wichtigkeit, da die 
Signale mit ihren Antrieben 
meist zwischen zwei Gleisen 
aufgestellt werden, wo der 
zur Verfügung stehende Raum 
in der Kegel sehr be- 
schränkt ist. 

Der Zusammenhang zwi- 
schen Antrieb, Kupplimg und 
Signalflügel ergibt sich aus 
den Figuren 41 a bis d. Der 
Motor m treibt über ein Zahn- 
radvorgelege durch ein 
Schneckengetriebe s % eine 
Steuerscheibe r an. Eine 

Kurbel h auf dieser Scheibe greift mit einer Stange an einem Triebhebel h 
an. Bei einer Bewegung des Antriebes bewegen sich die Teile in der 
Richtung der Pfeile Fig. 41b. Der Triebhebel drückt über zwei Kuppel- 
stangen ^1 /?, auf einen Flügelhebel /*. Dieser zieht die Signalstange nach 
abwärts und den Flügel in die Fahrstellung Fig. 41c. Diese Drehung des 
Flügelhebels tritt aber nur ein, wenn der Kuppelmagnet k seinen Anker und 




Fig. 40. 



390 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



dadurch den einen Punkt i des mit der einen Kuppelstange p^ und dem 
Flügelhebel f gebildeten Kurbelvierecks festhält. Liegt der Anker nur lose 




Fig. 41a. 




Fig. 41 b. 

auf dem nicht erregten Kuppelmagneten auf, so knickt bei der Bewegung 
des Antriebes das Kurbelviereck aus und der Flügelhebel bleibt mit dem 
Flügel in der Haltstellung. Derselbe Zustand tritt ein, wenn nach Fahrt- 



C. Deutsche Systeme. 



391 



Stellung des Signals der Kuppelmagnet stromlos wird und der Signalflügel 
dadurch selbsttätig auf Halt fällt Fig. 41 d. 




Fig. 41c. 




Fig. 41 d. 

Von der Kuppelstange /?, wird ein Spen*hebel s so gesteuert, daß er 
bei ausgeknicktem Kurbelviereck (stromlosem Kupplungsmagneten) eine 



392 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 




Fig. 42. 



Drehung des Fltigelhe- 
bels verhindert, indem 
er sich gegen die Wand 
des Signalgehäuses ab- 
stützt (vgl. Fig. 41 d). 
Werden die Kupplungs- 
teile bei erregtem Kup- 
peltnagneten in Bewegung gesetzt, so 
gleitet der Sperrhebel an der Gtehäuse- 
wand entlang (vgl. Fig. 41 b) und gibt 
den Flugelhebel frei. Bei nicht vor- 
handenem Kuppelstrom, zu 
einer Zeit alst), wo die Bedingungen für 
die Fahrtstellung des Signals (s. S. 370) 
nicht erfüllt sind, kann daher der 
Signalflugel auch nicht durch 
Ziehen an dem Gestänge auf 
Fahrt gebracht werden. 

Bei seinem Rückgang in die Halt- 
stellung nimmt der Triebhebel die 
Kuppeistangen und den Flügelhebel 
zwangläuüg in die Haltlage mit und 
legt den Kuppelmagnetanker auf die 
Polschuhe. 

Der Signalantrieb in dieser Form 
läßt an Einfachheit und zweckmäßiger 
Anordnung der Teile nichts zu wün- 
schen. An alle Teile ist für die Unter- 
haltung bequem heranzukommen. 

Ein Bild eines elektrisch 
betriebenen dreiflügligen 
Signals gibt Fig. 42. Der Antrieb 
steht neben dem Signal in einem 
schmiedeeisernen Gehäuse, aus dem 
drei Stangen zu den drei Signalflügeln 
führen. Durch eine verschließbare 
Tür sind die inneren Antriebteile zu- 
gänglich. 

g) Stellwerkschalter. 

Die Wirkungsweise und die Aus- 
bildung der ältesten Stellwerk- 
schalter ist aus dem Schaltplan 
Fig. 17 zu ersehen. Die dort ge- 
wählten Darstellungen der einzelnen 
Schalterteile entsprechen im wesent- 
lichen den Ausführungen. Die TeUe 
sind auf gußeisernen Platten aufgesetzt 



C. Deutsche Systeme. 



393 



fffyiiJtßP 



Fig. 43 a. 



Die Platten mit den Schaltern sind in dem Stellwerk nach Fig. 43a 
eingebaut. In dem oberen Teil des Stellwerkes sind die Stellhebel für 
Weichen und Signale, und die Stellwerkverschlüsse (vgl. S. 350) an- 
geordnet. Die Hebel sind durch Kuppelstangen mit den Schaltern verbunden. 
Das Stellwerkgehäuse ist nach dem Standort des Stellwerkwärters zu durch 
leicht abnehmbare Platten abgedeckt, in welchen verglaste Öffnungen sind, 
hinter denen die Farb- 
scheiben der verschie- 
denen Elektromagnete 
beobachtet werden 
können. In Fig. 43 bist 
das Stellwerk geschlos- 
sen. Die Stellhebel 
der Weichen und 
Signale liegen in 
einer Reihe neben- 
einander. An sie 
schließen sich die der 
Raumersparnis wegen 
in 3 Reihen überein- 
ander angeordneten 
Fahr s traßenhe- 
bel an. 

Die Verbindungs- 
leitungen von den 
Schaltern zu den Ka- 
belleitungen für die 
Antriebe sind in den 
hohlen Füßen des Stell- 
werkes verlegt. 

Die Vereinfachung 
der Schaltungen nach 
Fig. 18 und 19 er- 
gab auch eine Ver- 
einfachung der 
Schalter. Die Stell- 
hebel sind, wie aus 

Schauzeichnungen Fig. 44 bis 46 ersichtlich, unmittelbar auf die Hauptachsen 
der Schalter aufgesetzt. Auf diesen sitzt bei den Weichenschaltern 
(Fig. 44) und den Signalschaltern (Fig. 45) der Hebelschalter /r, welcher 
bald die eine, bald die andere der Laufleitungen an die Stromquelle an- 
schaltet. Auf derselben Achse sitzt der Antriebhebel a für den Batterie- 
wechsler c, welcher in den Ruhelagen die Überwachungsbatterie, während 
des Stellweges des Motors die Arbeitsbatterie an den Hebelschalter anlegt. 
Beim Umlegen des Stellhebels wird der Hebelschalter in seine andere Elnd- 
lage bewegt, und der Schalthebel des Batteriewechslers von der Über- 
wachungsbatterie auf die Arbeitsbatterie gestellt. Dabei wird der Anker 
des Überwachungsmagneten e, welcher durch Abschaltung der Laufleitung 
stromlos geworden ist, für den Fall er an den Magnetpolen kleben sollte, 
zwangläufig abgedrückt. Die Überwachungskontakte (s. S. 358) des Weichen- 




Fig. 43 b. 



394 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



S 



y 



Schalters f werden geöffnet. Beim Wiederauftreten des Überwachungstromes 
nach Beendigung des Stellweges zieht der Magnet den Anker wieder an und 
wirft den Schalthebel des Batteriewechslers wieder in seine Grundstellung. 
Der Sperrmagnet ^ an dem Weichenschalter hält den Stellhebel in 
seinen Endlagen fest, solange er seinen Anker angezogen hält. Dieser 




y 



K 



^ 



y 




/ 



\ 



Fig. 44. 



Flg. 45. 



c 



y 




y S 



k y 




Fig. 46 a. 



Fig 46. b. 



Sperrmagnet erhält Strom, sobald sich ein Fahrzeug auf oder in unmittel- 
barer Nähe der W^eiche befindet, durch Schluß einer dort befindlichen Strom- 
schlußvorrichtung. 

In ähnlicher Weise sperrt der Signalsperrmagnet g (vgl. S. 372) 
den Signalhebel in seiner Grundstellung — aber nur in dieser, solange 
der Kuppelstrom noch nicht geschlossen ist. Aus der Fahrtstellung ist der 
Hebel jederzeit umlegbar. 

Der Schalter k dient zur Weiterschaltung des Kuppelstromes nach dem 
Signal (vgl. S. 371). Der Elektromagnet r ist ein Signalflügelrückmelder 
(s. S. 373). 

Der Fahrstraßenschalter (Fig. 46a, b) wird durch zwei Sperr- 
magnete in der Grundstellung verschlossen gehalten (vgl. S. 373). Für den 
Verschluß des umgelegten Hebels dient ein besonderer Elektromagnet g. 



/ 



N 



C. Deutsche Systeme. 



395 



a b c d e f sind die Fahrstraßenkontakle zum Anschalten der 
Kuppelströme, Auflöseströme usw. (s. Schaltung Fig. 27). In Fig. 46h ist 
der.Hehel umgelegt und gegen jeinrZuFücklegen gesperrt. Die Kontakte abef 
sind . umgeschaltet. 




Fig. 47 a. 




Fig. 47 b. 



Der Aufbau der Weichen-, Signal- und Falirstraßenschalter erfolgt auf 
gußeisernen Platten, welche in dem Stellwerkgestell befestigt werden. 

Die Fig. 47 ab zeigen die Ausfühiiing eines Weichenschalters. 

In Fig. 47 a befindet sich der Schalter in Grundstellimg gesperrt durch 
den (rechten) Sperrmagneten. In Fig. 47 b ist der Schalter umgelegt, dabei 



396 



III. Elektrische Bahnhof Signale und Weichen. 



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3. 

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o 

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C. Deutsche Systeme. 



397 



der Batteriewechsler (links oben) umgestellt und der Hebelschalter (rechts 
unten) auf die bis dahin stromlose Laufleitung geschaltet. 

Das Bild eines Stellwerkes mit eingebauten Schaltern gibt Fig. 48. 
Die Schalter sind sämtlich in drei Beihen übereinander angeordnet. Für je 




drei Schalter werden dabei in der Längsrichtung des Apparates 210 mm in 
Anspruch genommen. Die Stellhebel ragen aus den mit Schauöffnungen ver- 
sehenen vorderen Platten heraus (Fig. 49). Der Verschlußkasten mit den 
Stellwerkverschlüssen ist an der Rückseite des Stellwerkes angebaut. Von 
den Achsen der Stellhebel führen Verbindungsstege zu Achsen in dem Ver- 



398 ^^^' Elektrische Bahnhof Signale und Weichen. 

schlußkasten. Diese Achsen arbeiten mit längsbeweglichen Schiebern zu-r 
sammen und können durch diese in bestimmten Lagen festgehalten werden. 

Oben auf dem Stellwerk sind leicht zugänglich in einem mit einem 
Glasdeckel verschlossenen Kasten die Bleisicherungen für die von den 
Batterien ausgehenden Leitungen untergebracht. 

Die Leitungen von den Schaltern zu den Kabeln werden wieder durch 
die hohlen Stellwerkfüße geführt. 

Die Stellwerke zeichnen sich, wie aus den Abbildungen erkennbar, durch 
einfache Ausbildung und klare übersichtliche Anordnung der Einzelteile aus. 
Als Nachteil wurde im Betrieb die durch die Anordnung der Schalter in 
3 Reihen bedingte Höhe des Stellwerkes (1830 mm) und der infolge 
des gedrängten Zusammenbaus beschränkte Raum für die Unter- 
bringung von Kontakten und Leitungen empfunden. 

Für die weiteren Ausführungen wurden daher die Bedingungen gestellt : 
niedriger Bau der Stellwerke, so daß über sie hinweg die 
Vorgänge auf demBahnhofe beobachtet werden können, ohne 
beträchtliche Vergrößerung der Stellwerklänge, reichlicher 
Raum für übersichtliche Anordnung der Schalter, Sperren, 
Leitungen usw., beste Zugänglichkeit und leichte Aus- 
wechselbarkeit aller der Unterhaltung bedürftigen Teile 
während des Betriebes ohne Störung desselben. 

Als Entfernung der Schalter voneinander im Stellwerk wurde dement- 
sprechend 100 mm, als Höhe des Apparates 1250 mm gewählt. Die Schal- 
tungen und die Anordnung der Schalter wurde so getroffen, daß die Innen- 
schaltung — d. h. die Leitungen von einem Schalter zu dem anderen und 
von den Schaltern nach den Außenleitungen — fest im Stellwerk verlegt 
wird, und daß die Überwachungs- und Fahrstraßenkontakte, welche nach 
dem Einbau nennenswerter Unterhaltungsarbeiten nicht mehr bedürfen, eben- 
falls fest in das Stellwerk eingebaut werden. Die Weichen- und Signal- 
schalter dagegen, bei denen hauptsächlich im Betriebe Abnutzungen auftreten, 
werden auf besonderen Ständern aufgebaut, welche durch Steckkontakte an 
die Leitungen im Stellwerk angeschlossen werden. Die Schalter können so 
in sich fest geschaltet sein und ohne Lösung einer Leitungsverbindung aus 
dem Stellwerk zum Nachsehen und dgl. entfernt und sofort durch einen 
gleichgeschalteten Schalter ersetzt werden. Falsche Leitungsanschlüsse und 
unsichere Leitungsverbindungen sind dadurch nach Möglichkeit ausgeschlossen. 
.Die Erfahrungen, die mit dieser Stellwerkform gemacht sind, sind daher 
auch nur günstige. 

Die Fig. 24a bis d und 31 zeigen bereits einen Weichenhebel mit 
seinen Schaltern in seinen verschiedenen Stellungen. Die dort gewählte 
Darstellungsart entspricht im allgemeinen den Ausführungen, wie sie die 
Fig. 50 a bis c zeigen. 

An der Rückseite der Schalterplatte befindet sich außer dem Über- 
wachungsmagneten noch der Weichenhebelsperrmagnet (vgl. S. 394), dessen 
Anker sich mit einem Sperrstück vor eine Sperrscheibe auf der Schalterachse 
legen und so eine Bewegung des Weichenhebels von der einen in die andere 
Endlage verhindern kann. 

Das Umschalten des Batteriewechslers von der Überwachungs- auf die. 
Arbeitsbatterie geschieht durch eine auf der Schalterachse sitzende Kuppel-^ 



C. Deuteche Systeme. 



399 



lasche zwangläufig, das Zurückführen in die Grundstellung durch eine Feder 
an dem Schalthebel des Wechslers, nachdem der Anker des Überwachungs- 
magneten den Fanghebel, der ebenfalls unter der Einwirkung einer Feder 
steht, zurseite bewegt hat. Die Bewegung des Batteriewechslers, unabhängig 
von der Hebelstellung, wird durch einen Schlitz in der Kuppellasche er- 
möglicht. Die Schalterplatte trägt an ihrem unteren Teile die Federteile 'der 
Steckkontakte. Die Stöpselteile zu den Kontakten sind an einer gußeisernen 





Platte im Stellwerk befestigt. Auf dieser Platte sind auch die Überwachungs- 
kontakte aufgesetzt (vgl. Fig. 50 d). Sie werden durch eine einfache Kupp- 
lung beim Einsetzen der Schalter in das Stellwerk mit diesen gekuppelt. Die 
Steckkontaktplatte trägt noch Anschlußklemmen zur Anschaltung der Kabel- 
leitungen. 

Der Signalschalter (Fig. 51a und b) weicht nur unwesentlich von dem 
Weichenschalter ab. Der mit dem Hebelschalter verbundene Schalthebel 
leitet den Signalkuppelstrom beim Umlegen des Signalhebels in die Fahrt- 



400 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



Stellung in die Kuppelstromleitung des Signales (vgl. Fig. 27) weiter. Aus 
den Figuren ist ersichtlich, daß der Sperrmagnet am Schalter die Sperr- 
scheihe auf der Hauptachse des Schalters bei unterbrochenem Kuppelstrom 

nur in der Haltlage (Fig. 51a) 
des Signalhebels festhält, nicht 
aber in der Fahrtlage (Fig. 51b). 
Auf dem Schalter ist noch 
der Fliigel-Rückmeldemagnet zu 
erkennen. Seine Farbscheibe be- 
steht aus einem schmalen Streifen, 
welcher sich vor die Farbscheibe 
des Sperrmagneten legt. 

Die Schalterplatten sind 
unten mit einem Fuß versehen, 
mit welchem sie auf eine wage- 
rechte Fläche im Stellwerk auf- 
gestellt werden. 

Ein Stellwerk mit ein- 
gebauten Weichen- und Signal- 
schaltem zeigt Fig. 52 von dem 
Standort der Wärters aus ge- 
sehen. Den oberen Teil bildet 
der Verschlußkasten mit den Stell- 
hebeln und den mechanischen 
Stellwerkverschlüssen. Nach Ab- 
nahme des oberen Deckels liegen 
die Verschlüsse übersichtlich und 
leicht auswechselbar dar. Der 
mittlere Teil enthält ein C Eisen, 
auf welchem die Schalter mit 
ihren Elektromagneten mit Farb- 
scheiben und den Kuppelstrom- 
kontakten nach vom und den 
Umschaltern nach hinten gerichtet 
aufgestellt sind. Die gewöhnlichen 
Unterhaltungsarbeiten — Reinigen und ölen — und die Auswechselung der 
Schalter können nach Abnahme der hinteren Abschlußdeckel ohne Belästigung 
der Wärter ausgeführt werden. Nach Entfernen der vorderen Deckel sind alle 
Teile des Stellwerkes bequem zugänglich. Unter den Schaltern sind in einem 
leicht zu öffnenden Kasten die an die Batterien angeschlossenen Strom- 
schienen und Schmelzsicherungen untergebracht. Im untersten Teil des 
Stellwerkes sind Winkeleisenschienen befestigt, welche zur Anbringung der 
Endverschlüsse für die Kabel der Antriebe dienen. 

Die Fahr straßenschalter wurden zunächst mit den übrigen Schaltern 
in einer Reihe in das Stellwerk eingebaut und ebenfalls durch Steckkontakte 
an die Leitungen angeschaltet. Da sie aber keine Teile besitzen, welche 
sich im Betriebe erheblich abnutzen und besonderer Wartung bedürfen, so 
wurden sie bei späteren Ausführungen fest in das Stellwerk eingebaut und 
zwar in einem Aufbau oberhalb der Signalhebel (vgl. Fig. 53). Hierbei 
kann zwar der W^ärter an der Stelle, wo der Fahrstraßenaufbau sich be- 



Fig. 51 a. 



Fig. 51 b. 



0. Deutsche Systeme. 



401 



findet, nicht mehr über das Stellwerk sehen. Da aber im allgemeinen die 
Zahl der Fahrstraßenschalter im Verhältnis zu der der übrigen Schalter eine 
nur geringe ist, so wird der Ausblick nur wenig beschränkt. Dafür wird 
aber der Vorteil erreicht, daß die Stellwerke kürzer und durch das nahe 
Beisammenliegen der Signal- und Fahrstraßenhebel übersichtlicher und 







leichter bedienbar werden. Auch die Fahr Straßenkontakte lassen sich 
zugänglicher anordnen. Ihr Einbau ist aus Fig. 54 zu ersehen. Sie be- 
stehen aus einer Reihe von Kontaktknöpfen, über welche isolierte Metallstege 
schleifen. Beim Umlegen des Fahrstraßenhebels aus der Mittellage nach 
der einen oder anderen Seite wird durch eine Kuppelschiene, welche an der 
Hebelachse angreift, ein geradlinig gefülirter Steg, auf welchem die Kontakt- 
stege sitzen, nach oben oder unten geschoben und dadurch je ein Satz 
Kontaktknöpfe miteinander verbunden. Für die Sperrung der Fahi-straßen- 

Handb. d. Elektrotechnik. XT. 2. 26 



402 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



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C. Deutsche Systeme. 



403 




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3 



26* 



404 



III. Elektrische ßahnhofeignale und Weichen. 



hebel (S. 371) sind Sperrstücke auf den Hebelachsen aufgesetzt, welche mit 
den Ankern der Sperrmagnete zusammenspielen. 

Die Ausbildung der eingebauten Fahrstraßenschalter zeigen 
Fig. 55a und b. Die Schalterplatte ist die gleiche, wie bei den Weichen- 
und Signalschaltem. Das Sperrstück sitzt 
auf der Schalterachse* Die abgefallenen 
Anker der Sperrmagnete (oberer Magnete) 
legen sich vor das Sperrstück und ver- 
verhindem die Bewegung der Achse. 
An den Ankern sind Kontakte be- 




Fig. 54. 




Fig. 55 a. 



Fig. 55 b. 



festigt, welche nur bei abgefallenen Ankeiii, also verschlossenem Fahrstraßen- 
hebel geschlossen sind. Die Fahrstraßenkontakte sitzen auf einer besonderen 
Platte am Trageisen des Stellwerkes befestigt Fig. 55 b. Beim Einschieben der 
Schalterplatte kuppelt sich die Schalterachse mit einer Achse auf der Kon- 
taktplatte, durch welche die Kontakte angetrieben werden. 



C. Deutsche Systeme. 



405 



h) Stromllefernngsanlage. 

Als Stromquelle werden Akkumulatoren benutzt. Ihre 
Kapazität ist so groß gewählt, daß sie mindestens für einen 48-stündigen 
Betrieb reichen, so daß, tägliche Ladung vorausgesetzt, stets eine Reserve 




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1 uz 



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Fig. 66. 



für mindestens 24-stündigen Betrieb vorhanden ist. Bei Anlagen mit regem 
Betrieb werden aus den Batterien für 100 Motoren etwa 1*5 Kwstd. für die 
Arbeitströme und 7 Kwstd. für die Überwachungströme, die Signalströme 
und sonst noch erforderliche Ströme verbraucht. Für den Arbeitstrom wird 
eine Spannung von 120 bis 130 Volt, für den Überwachungstrom von 24 
bis 32 Volt verwendet. Die Arbeitsbatterie muß demnach für 100 Motoren 



406 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



eine Kapazität von rund 24 Amperestunden, die Überwachungsbatterie von 
500 Amperestunden besitzen. Der bequemeren Ladung und besseren Aus- 
nutzung des Ladestromes wegen wird die Überwachungsbatterie gewöhnlich 
in mehrere Gruppen unterteilt , welche für die Entladung nebeneinander, 
für die Ladung hintereinander geschaltet werden. 

Besonderer Wert wird darauf gelegt, daß stets mehrere Stromquellen 
unabhängig voneinander die nötigen Ströme hergeben können, damit bei 




Fig. 57. 



etwaigen Störungen in der einen der Stellwerkbetrieb nicht still gelegt wird. 
Es sind daher die Ladeeinrichtungen meistens so eingerichtet, daß die Lade- 
ströme unmittelbar als Betriebströme dienen können, oder die Batteriesätze 
sind verdoppelt, oder es sind beide Vorsichtsmaßregeln getroffen. Im übrigen 
ist die Batterieanordnung in erster Linie durch die Art des vorhandenen 
Ladestromes bedingt. Von wesentlichem Einfluß auf die Gestaltung der 
Anlage ist aber auch die Einfachheit in der Bedienung, da man in 
vielen Fällen mit wenig oder gar nicht geschultem Personal für die Unter- 



C. Deutsche Systeme. 



407 



haltung imd Bedienung der Anlage zu rechnen hat. Die Frage der wirt- 
schaftlichsten Anordnung steht demgegenüber erst in zweiter Linie, 
zumal der Stromverbrauch ein so geringer ist. 



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Eine viel ausgeführte Schaltung für große Anlagen bei vor- 
handenem Ladestrom von 220 Volt Spannung zeigt Fig. 56. Für die Arbeits- 



408 ^^^> Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 

batterie und die Überwachimgsbatterie sind je 2 Satz von 64 Zellen vor- 
handen, welche zur Ladung bis 173 Volt Spannung gebrauchen. Die einzelnen 
Gruppen der Überwachungsbatterien werden durch einen Satz gekuppelter 
Schalter zur Ladung in Beihe, zur Entladung nebeneinander geschaltet. Die 
Umschalter für die Arbeitsbatterie sind mit diesen Schaltern ebenfalls fest ge- 
kuppelt, so daß mit einem Griff durch Umlegen des Schalthebels die Batterien 
auf Ladung oder Entladung geschaltet werden. Zwischen den Schalthebeln 
der beiden Batteriesätze ist eine derartige Abhängigkeit (Wechselsperre) ein- 
gebaut, daß stets ein Satz auf Entladung stehen muß, bevor der andere auf 
Ladung geschaltet werden kann. Unterbrechung der wichtigen Überwachungs- 
ströme durch unrichtiges Bedienen der Schalthebel ist daher ausgeschlossen. 
Für die Ladung sind nur wenige Handgriffe erforderlich. 

Der obere Batteriesatz ist in Ladestellung, der untere in der Entlade- 
stellung dargestellt. In dieser Stellung hält der Schalter U^ den Schalter ü^ 
verriegelt. Für die Arbeitsbatterie und die Überwachungsbatterie sind je ein 
Ladeschalter Äu^ und Au^, zwei Begulierwiderstände R^ und ü^ und zwei 
Minimalausschalter M^ und M^ vorgesehen. Ein gemeinsamer Spannungs- 
zeiger V mit Schalter ü^ läßt die Lade- und Entladespannungen messen. 
LA^ und LA^ sind die Ladestrommesser. 

Eine für diese Batterieanordnung benutzte Schalttafel zeigt Fig. 57. 

Steht zum Laden Gleichstrom überhaupt nicht oder nur von höherer 
Spannung zur Verfügung, so wird ein Umformer aufgestellt. Für diesen 
Fall geschieht die Schaltung nach Fig. 58. 

Zweimal 64 Zellen in 4 Gruppen geben in Hintereinanderschaltung die Arbeit- 
ströme, in Nebeneinanderschaltung die Überwachungströme usw. her. Während 
der Ladung der einen Batterie in Hintereinanderschaltung steht stets die andere 
in Nebeneinanderschaltung als Überwachungsbatterie. Der Zwang hierzu wird 
wieder durch eine Wechselsperre hergestellt. In der Ladezeit wird der 
Arbeitstrom unmittelbar aus dem Umformer entnommen. Es ist dies zu- 
lässig, da die Antriebmotoren gegen die beim Laden auftretenden Spannungs- 
änderungen ziemlich unempfindlich sind. Die Zellentype ist reichlich groß 
bemessen, so daß stets genügende Stromreserve vorhanden ist. Die Batterien 
können, wie ersichtlich, sich gegenseitig als Aushilfe dienen. 

Ein 5- bis 7-pferdiger Motor reicht für alle Fälle zum Laden aus. Ist 
elektrischer Strom auf dem Bahnhof nicht vorhanden, so werden zur Ladung 
Benzin- oder Dampfdynamo verwendet. 



2. Siemens-System in England. 

Das SiEMENS-System hat auch in England Einführung gefunden. 
Es hat dabei einige nicht wesentliche Abänderungen erfahren, durch welche 
es sich den auf den englischen Bahnhöfen üblichen Einrichtungen und den 
dort gültigen Vorschriften anpaßt. 

Aus dem Schaltplan Fig. 59 ist die Schaltung der Signal- und 
Weich enmotore zu entnehmen. Diejenige für die Weichenmotore ent- 
spricht vollständig der S. 865 beschriebenen. Es ist die Schaltung zweier 
von einem Hebel gesteuerter Antriebe zur Darstellung gebracht. Die 
Weichenmotore sind parallel geschaltet und laufen daher stets gleich- 



C. Deutsche Systeme. 



409 



zeitig. Der Überwachungstrom tritt erst auf, wenn beide Antriebe sich in der 
der Lage des Weichenhebels entsprechenden Stellung befinden. Er überprüft 
dazu die Eontakte an den Weichenantrieben und den Weichenzungen hinter- 
einander. Bei den Signalschaltern ist ein Überwachungstrom nicht 
vorgesehen, was auch nicht unbedingt notwendig erscheint. Für den einen 
Signalmotor, welcher mit Hilfe elektrischer Flügelkupplungen 3 ver- 
schiedene untereinander feindliche Signalflügel ziehen kann, sind 3 besondere 



LEVER WORKINC TWO 
POIMT MOTORS FOR 
I ?.♦ CR0880VER ROAD 



3 LEVERS OPERATIRC 
3 SttMÄlR BY OME MOTOR 




OniCTOR Ml« 

MIM mir mcsES c: 



Fig. 59. 



Signalschalter vorhanden, während es in Deutschland im allgemeinen hierfür 
nur einen Schalter gibt. 

Für eine besondere Signalart (ground Signal), welche meist zur 
Signalisierung kurzer Fahrstraßen aus und in Rangiergleise dient, wird als 
Antrieb nicht ein Motor, sondern ein Hubmagnet verwendet, dessen 
Schaltung in der Abbildung ebenfalls dargestellt ist. 

Wie ersichtlich, beträgt bei dem vorliegenden Beispiel die Spannung 
des Arbeitstroms 200 V., diejenige des Überwachungstroms 20 V. Die 
Euppelstromschaltung ist nicht mit dargestellt. Sie ist insoweit abgeändert, 
als den üblichen englischen Systemen entsprechend Fahrstra£enhebel 
und Fahrstraßenverschlüsse nicht vorhanden sind. Die Fahr- 



410 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



«..-♦• 



Straßenkontakte zum AuswäMen der Signalkuppelströme sind mit den Weichen- 
hebeln verbunden. Die Kuppelströme sind daher außer über die Über- 
wachungskontakte über die Fahr- 
straßenkontakte jeder einzelnen Weiche 
zu führen (Fig. 60). Neben der ge- 
ringeren Sicherheit durch Wegfall der 
Fahrstraßenverschlüsse verlangt diese 
Schaltungsart eine größere Anzahl von 
Fahrstraßenkontakten , was nament- 
lich bei größeren Anlagen mit vielen 
Fahrstraßen von Nachteil ist. 

Der Weichenhebel mit den 
Weichenschaltern imd den Fahr- 
straßenkontakten Fig. 61 entspricht im 
wesentlichen denS.398ff. beschriebenen 
Konstruktionen. 

Der Weichenantrieb (Fig. 62) 
benutzt ebenfalls die aus der Be- 
schreibung S. 281 f[. bekannten Teile. 
- ; jjjigjii Um mit dem Gehäuse vollständig unter 

11 

2! II 

8 II 





TMMTJgIfTDI 



Fig. 61. 



Schienenoberkante zu bleiben ist der Motor nicht über, sondern neben dem 
Schneckengetriebe in das Gehäuse eingebaut. Außer dem Steuerschalter ist 



C. Deutsche Systeme. 



411 



/n\^n^^ fo\^ 




Fig. 62. 



noch ein besonderer von 
den Weichenzungen bewegter 
Zungenüberwachungskontakt 
in dem Antrieb eingebaut 
(vgl. S. 358). 

Der Signalantrieb 
für die Hauptsignale ist der 
auf S. 389 ff. beschriebene. 

Einniedriges Grund- 
signal mit elektromag- 
netischem Antrieb ist 
in Fig. 63 dargestellt. Es 
besteht aus einem hohlen 
Pfosten, in dessen oberen 
Teil eine nach beiden Sei- 
ten leuchtende Signallateme 
sich befindet, und einem 
kurzen Signalarm , welcher 
zur Fahrtstellung von dem 
Hubmagneten um 45^ nach 
abwärts gezogen wird. Der 
Kern a (Fig. 64) des Magneten 
trägt an seinem oberen Ende 
e eine Ankerplatte, an seinem 
imteren Ende ist er abge- 
setzt. Die Zugkraft des Mag- 
neten ist infolgedessen prak- 
tisch fast konstant. Je 
weiter der Kern in die 
Spule eingeschluckt wird. 







■LSVATIOM 



PLAN 

Fig. 63. 




Fig. 64. 



412 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



je schwächer also die Zugkraft des zylindrischen Teils wird, um so mehr 
Kraftlinien gehen durch die Ankerplatte und um so wirksamer für die Zug- 
kraft wird diese. Gegen Ende des Hubes arbeiten die Wirkungen des 
Kernes und der Ankerplatte gegeneinander und lassen die Platte sich sanft 
gegen die Spule legen. Der Hub des Kernes beträgt etwa 150 mm bei 
210 Volt Spannung. Seine Zugkraft soll gegen 28 kg sein. Er hat den 




Fig. 65. 



Signalarm nur in die Fahrtstellung zu ziehen und in ihr zu -halten. Für 
letzteren Zweck schaltet der Antrieb zur Verringerung des Stromverbrauchs 
meist noch einen Widerstand selbsttätig ein. Die Haltstellung des Signal- 
armes geschieht nach Unterbrechung des Haltstromes durch sein Eigen- 
gewicht. 

Für diese einfache Aufgabe und die zum Bewegen des kleinen und 
leichten Armes geringe Leistung, erscheint die Verwendung eines Hubmagneten 
noch angängig. 

Ein Stellwerk mit eingebauten Schaltern zeigt Fig. 65* Es zeigt fast 



C. Deutsche Systeme. 413 

den gleichen Bau wie diejenigen nach Fig. 52. Charakteristisch für das 
Äußere englischer Kraftstellwerke ist die Ausbildung der Stellhebel. Die 
Schalter stehen in einem Abstand von etwa 50 mm yoneinander. Die ober- 
halb des Stellwerkes sichtbaren Apparate sind Signalrückmelder und Block- 
apparate. 

3. System Jüdel. 

Neben dem SiEMENS-System hat in Deutschland das System Jüdel 
in größerem Umfange Eingang gefunden. Es verwendet die auch im erst- 
genannten System angewendeten Schaltungen für die Stellwerkanlagen. Für 
die Weichenantriebe kommen dabei namentlich die Schaltung nach Fig. 23 
und 25 und für die Signalantriebe und die Fahrstraßen diejenige nach 
Fig. 27 mit nicht wesentlichen Abweichungen in Frage. Grundsätzliche 
Unterschiede bestehen auch nicht bei der Ausbildung der Antriebe. 

a) Weiehenantrieb. 

Bei dem Weichenantrieb (Fig. 66) treibt ein Motor 1 über ein 
Zahnradvorgelege 3, 4 ein Schneckengetriebe 7, 9 an. Der Zahntrieb 10 auf 
dem Schneckem*ade steht mit einer Zahnstange 11 in Eingriff, welche mit 
dem Spitzenverschluß der Weiche verbunden ist. Die Umschaltung des 
Motors im Antrieb bewirken zwei Steuerschalter 17, 18, welche Spring- 
kontakte \ b^ steuern. Die Steuerschalter greifen mit Röllchen in eine Steuer- 
rille 16 in dem Schneckenrade ein und werden durch dieselbe bei einer Be- 
wegung des Antriebes zwangläufig bewegt. In den Endlagen ist entsprechend 
den Schaltungen Fig. 23 durch die Steuerkontakte die eine Überwachungs- 
leitung an den Überwachungsmagneten und die eine Laufleitung an den 
Motor angeschaltet. Bei Beginn der Bewegung des Antriebes wird die 
Überwachungsleitung unterbrochen und auch die zweite Laufleitung an den 
Motor angelegt. 

Von den mit den Weichenzungen fest verbundenen Verschlußhaken 
werden Schalter 21, 22 mitgenommen, welche in den Endlagen der Weichen- 
zungen durch ihre Kontakte Cj C^ die eine oder andere Überwachungs- 
leitung (/j 1^) schließen. Die nicht geschlossene Überwachungsleitung ist 
durch einen der Kontakte zum Schutz gegen Beeinflussung des Über- 
wachungsmagneten durch fremde Ströme an den geerdeten Pol der Strom- 
quelle angelegt. 

Die Bewegung des Schneckenrades 9 ist durch Anschläge 12, 13 begrenzt. 
Läuft der Motor weiter, nachdem das Rad gegen den Anschlag 13 angelaufen 
ist, so löst sich eine in dem einen Übertragungsrade 4 auf der Schnecken- 
achse 5 befindliche Reibungskupplung 6, so daß der Motor allein weiter 
laufen kann. Er kommt infolge der Abschaltung des Stromes und der 
Reibungsarbeit in der Kupplung zum Stillstand. Das gleiche tritt ein, wenn 
vor Beendigung des Stellweges die Zahnstange durch irgend ein Hindernis 
an einer Weiterbewegung gehindert wird (vgl. S. 367). 

Beim Aufschneiden der Weiche dreht die Zahnstange 11 das Schnecken- 
rad und die nicht selbsisperrende Schnecke 7 mit dem Zahnrad 4. Da der 
Motoranker stehen bleibt, löst sich hierbei die Kupplung. Die Unterbrechung 
des Überwachungstroms wird sowohl durch die Steuerkontakte, wie die 



414 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



Zungenkontakte bewirkt. Um ein unbeabsichtigtes Rückdrehen des Antriebes 
zu verhüten, drückt ein unter Pederdruck stehender Sperrkegel 27 gegen 
den Umfang des Schneckenrades. 

OD 30 Vblt 

HUiliUilililrir— -1 

5 n rrFnlrrl»*., I 

»* 11 i 




Fig. 66. 



Die Antriebteile sind in der dargestellten Anordnung übereinander in 
einem gußeisernen verschlossenen Gehäuse untergebracht. 



b) Signalantrieb. 

Bei dem Signalantrieb (Fig. 67a bis c) treibt der gleiche Motor^ 
wie bei den Weichenantrieben wiederum über ein Zahnradvorgelege mit 
Kupplung ein Schneckengetriebe. Auf der Schneckenradachse sitzt eine 
Antriebkurbel «9, welche durch eine Lasche 9 einen Doppelhebel 10 antreibt 
(Fig. 67b). Von dem Hebel 10 führt eine Stange 11 nach den Flügel- 
kupplungen. Diese sind nach dem S. 389 ff. beschriebenen Prinzip ausge- 
bildet. Die Abbildungen zeigen sie in den . verschiedenen Lagen Fig. 67 a 
bei Haltstellung der Signalflügel und des Antriebes, Fig. 67b bei Fahrt- 



C. Deutsche Systeme. 



415 




Fig. 67 a. 



416 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



Stellung derselben und 
Fig. 67 c bei Hall- 
stellung der Flügel 
und Fahrtstellung des 
Antriebes. 

Der Antriebhebel 

8 macht für die Her- 
stellung eines Fahrt- 
signales einen Weg 
von etwa 320*^ und 
dreht dabei den Dop- 
pelhebel 10 um 90 ^ 
Die Hebel 8 und 10 
bilden mit der Lasche 

9 ein Kurbelviereck, 
durch welches den 
Signalüügeln bei der 
Bewegung aus ihren 
Endlagen zunächst 
eine mäßige, dann all- 
mählich zunehmende 
Geschwindigkeit er- 
teilt wird, wie es im 
Interesse einer sicheren 
Mitnahme der Flügel 
in die Fahrtstellung 
liegt. Der Antrieb der 
Steuerschalter 26, 27 
erfolgt, wie bei d6n 

Weichenantrieben, 
durch eine Steuenolle 
in dem Schneckenrade. 
Die Drehung des 
Schneckenrades wird 
durch einen festen An- 
schlag 7 im Gehäuse 
begrenzt. 

Mit dem Anker- 
hebel 21 der Flügel- 
kupplungen ist je ein 
Kontakt 31 j 31a ver- 
bunden, welcher bei 
abgefallenem Anker 
den Kuppelstrom un- 
terbrochen hält. Sind 
bei mehrflügligem Sig- 
nalbild mehrere Kupp- 
lungen hintereinander 
geschaltet, so verhindert dieser Kontakt das Erscheinen des falschen Signal- 
bildes , da beim Zurückbleiben auch nur einer Kupplung den übrigen 




Fig. 67 b. 



G. Deutsche Systeme. 



417 



Kupplungen der Strom 
entzogen wird. 

Als Stellwerke 
werden die auf S. 400 
beschriebenen ver- 
wendet. 

e) Stromliefernngs- 
anlage. 

Für die Strom- 
lieferungsanlage 
wird meist die An- 
ordnung nach Fig. 68 
gewählt, wenn, wie es 
sehr häufig der Fall 
ist, zum Laden der 
Akkumulatoren Strom 
von 220 y. Spannung 
zur Verfügung steht. 
Die Akkumulatoren 
werden in 4 Gruppen 
zu je 45 Zellen zu- 
sammengefaßt, welche 
ihrerseits wieder in je 
3 Gruppen zu 15 Zellen 
unterteilt sind. Von 
den 4 Hauptgruppen 
steht stets eine mit 
nebeneinander ge- 
schalteten Untergrup- 
pen als Überwachungs- 
und Kuppelstrombat- 
terie mit einer Span- 
nung also von 30 V. 
(Batterie IV) betriebs- 
bereit. Vor die Batte- 
rie ist eine zweite 
Hauptgruppe (Batterie 
ni) mit hintereinander- 
geschalteten Unter- 
gruppen von 90 V. 
Spannung geschaltet. 
Die beiden hinter- 
einandergeschalteten 
Hauptgruppen geben 
die Arbeitströme von 
120 V. Spannung her. 
Die dritte und 
vierte Hauptgruppe 
stehen auf Ladung. 

Handb. d. Elektrotechnik. XI, 2. 




Fig. 67 c. 



418 



III. Elektrische Bahnhofsignale and Weichen. 




D. Amenkanische Systeme. 419 

Die Ladung geht so vor sich, daß zunächst zwei Hauptgruppen (I und ü) 
hintereinander geladen werden. Da zur Aufladung der. 90 Zellen etwa 245 V. 
Spannung gebraucht werden, so werden sie zunächst mit der vorhandenen 
Spannung von 220 V. nur teilweise geladen, dann voneinander getrennt und 
jede Gruppe für sich zu Ende geladen. 

Zur Herstellung der verschiedenen Gruppenanordnung sind für Jede 
Untergruppe von 15 Zellen zwei doppelpolige Umschalter vorgesehen. Diese 
Umschalter sind innerhalb einer Hauptgruppe von 45 Zellen durch einen 
Steg fest miteinander verbunden, so daß die Untergruppen mit einem Griff 
hinter- oder nebeneinander geschaltet werden können. Für je zwei Haupt- 
gruppen (I, n und UI, IV) ist ein vierfacher Ladeumschalter vorhanden, 
welcher die beiden Gruppen zur Ladung zwischen die Ladeschienen mit 
220 V. Spannung (+1/ — L) schaltet. Vier einfache doppelpolige Schalter, 
die Aufladeschalter, ermöglichen, die Hauptgruppen einzeln zwischen die 
Ladeschienen zu legen und so die Aufladung derselben zu beendigen. Zur 
Regelung der einzelnen Ladespannung ist ein Hauptschlußregulator vor- 
gesehen. 

Die sämtlichen Spannungen werden an einem Spannungsmesser V abge- 
lesen, welcher sich durch einen Umschalter V ü zwischen die einzelnen 
Spannungschienen legen läßt. Von weiteren Instrumenten werden noch ein 
Lade- und zwei Entladestrommesser {LA und A), ein Lade- und zwei Elnt- 
ladestromzähler (Z) und ein Minimalausschalter benutzt. 

Die Einschaltung des Ladestroms geschieht durch einen einfachen Lade- 
schalter, die Anschaltung der Batterien und die Zuleitungen zu den Stell- 
werken durch einen dreifachen Stellwerksumschalter. 

Die Schaltungsanordnung läßt eine sehr gute Ausnutzung der Lade- 
spannung zu, wenn man berücksichtigt, daß eine vollständige Aufladung der 
einzelnen Hauptgruppen, bei der etwa 100 V. tot gemacht werden müssen, 
nur alle paar Wochen für kurze Zeit vorgenommen zu werden braucht. 
Sie läßt aber eine verhältnismäßig nur geringe Spannung der Arbeitstrom- 
batterie zu, was störend ist, wenn entfernter gelegene Stellwerke aus der 
Batterie gespeist werden sollen. Es werden dann große Querschnitte der 
Zuleitungen oder Einschaltung von Zusatzbatterien erforderlich. Da femer 
ein Zwang für die richtige Einschaltung der Batterien nicht vorgesehen ist, 
so sind durch falsche Handhabungen an der Schalttafel Störungen im Be- 
triebe der Stellwerke nicht ausgeschlossen. 



D. Amerikanische Systeme. 

L Taylor-SysteuL 

a) Allgemeines. 

Das erste rein elektrische Stellwerksystem, welches in Amerika in 
nennenswertem Umfang ausgeführt wurde, ist das TAYLOK-System. Es wurde 
im Jahre 1900 durch die Taylor Signal Co., welche später in die Union 
Switch and Signal Co. aufging, eingeführt und hat zurzeit bereits zablreiche 
Ausführungen aufzuweisen. Die Hauptunterschiede dieses Systems, wie fast 
aller übrigen außerdeutschen Systeme, gegenüber den deutschen Systemen 

27* 



420 ^^^' Elektrische Bahnhof Signale und Weichen. 

sind: die Nichtaufschneidbarkeit der Weichenantriebe,^) der 
Mangel einer zwangläufigen Haltstellung der Signale*) und 
das Fehlen ständiger Überwachungströme*) und Fahr- 
straßenhebel.*) 

Das Fehlen der Fahrstraßenhebel bedingt eine Ausführung der Abhängig- 
keiten der Signale von der Lage der Weichen und dem Zustand der Fahr- 
straßen, welche von der bei den deutschen Systemen geschilderten gänzlich ver- 
schieden ist. Es darf, wie S. 350 dargelegt, ein Signal nicht früher, auf 
Fahrt gestellt werden, bevor nicht die Weichen seiner Fahrstraße in ihrer 
richtigen Eäidlage liegen, und es dürfen andererseits keine Weichen aus ihrer 
jeweiligen Lage entfernt werden, wenn nicht die zugehörigen Signale sich 
in ihrer Haltstellung befinden. 

Diese Bedingungen werden in der Weise erfüllt, daß die Weichen- 
und Signalhebel in zwei Abschnitten umgelegt werden und 
zwar die Weichenhebel in beiden Bewegungsrichtungen, die Signalhebel nur 
bei der Bewegung aus der Fahrt- in die Haltstellung. In dem ersten Ab- 
schnitt werden die Arbeitströme angeschaltet, in dem zweiten die Stellwerk- 
verschlüsse , durch welche die Stellhebel sich gegenseitig verschlossen 
halten, beseitigt. Zwischen dem ersten und zweiten Bewegungsabschnitt 
liegt eine elektrisch auslösbare Sperre, welche erst nach Vollendung des 
Stellwegs des Antriebes aufgehoben wird. Ein Weichenhebel kann also 
erst in seine eine Endlage umgelegt werden, nachdem die zugehörige Weiche 
vollständig umgestellt ist, und ein Signalhebel kann aus der Fahrtstellung 
in die Haltstellung erst vollständig zurückbewegt werden, wenn die zuge- 
hörigen Signalflügel auf Halt stehen. 

Auf diese Art lassen sich die Abhängigkeiten zwischen den Signalen und 
Weichen bis zur Zurückstellung des Signals mit vollkommener Sicherheit 
herstellen. Die weiter notwendige Sicherung, daß nach der Haltstellung des 
Signals die Weichen noch verschlossen bleiben, bis die Zugfahrt vollendet 
ist, wie dies durch die Fahrstraßenfestlegung bei den deutschen Systemen 
geschieht, ist im allgemeinen nicht vorgesehen. 

Die zweistufige Bewegung der Hebel bietet den Nachteil, daß die 
Hebel für jede Umstellung entweder zweimal angefaßt, oder so lange in der 
Hand behalten werden müssen, bis die Meldung von der erfolgten Um- 
stellung eintrifft, oder daß besondere Einrichtungen getroffen werden müssen, 
durch welche der zweite Bewegungsabschnitt der Hebel selbsttätig vor sich 
geht. In den ersten beiden Fällen ist die Bedienung des Stellwerkes eine 
langsamere als bei einstufiger Bewegung der Stellhebel, in dem letzten Falle 
wird die Ausbildung der Stellwerke eine konstruktiv recht schwierige. 

b) Weichenstellnng. 

Bei dem Taylor- System sind bei den ersten Ausführungen zur Sperrung 
der Weichenhebel nach dem ersten Bewegungsabschnitt zwei Sperrklinken 
vorhanden, welche von je einem Elektromagneten beeinflußt werden. Es 



1) Vgl. S. 359. 

2) Vgl. S. 344 und 368. 

3) Ausnahme hiervon siehe unter D 3 und F 2. 

4) Vgl. S. 353. 



D. Amerikanische Systeme. 



421 




/, 



/. 



Fig. 69. 



•0^^^ 



sind dies die beiden Überwachungsmagnete für die Grundstellung und die 
umgelegte Stellung der Weiche. 

Die Schaltung für die Weichenbewegung ist dabei die in 
Fig. 69 dargestellte. 

Der Stellhebel bewegt zwei Schalter A^ h^, welche abwechselnd die eine 
von zwei nach dem Motor a w führenden Leitungen /j l^ an die Stromquelle h 
anschalten. Die Umkehr der Bewegung geschieht durch Umkehr der Strom- 
richtung durch den Anker a des Motors, die Abschaltung des Motors durch 
Steuerschalter s^ «,, welche von den Weichenzungen gesteuert werden. 

In der gezeichneten Grundstellung liegt der Motor in dem kurzen Schluß 
-{- 6 /j M» »j a »j /j Aj Cj -|- 6. Wird der Stellhebel so weit , als es die durch 
den Überwachungsmagneten ^ 

^2 beeinflußte Hebelsperre 
zuläßt, d. h. bis zu etwa 
Dreiviertel seines Stellweges 
umgelegt, so ändern die 
Schalter h^ h^ ihre Lage. 
Der kurze Schluß wird bei 
/', unterbrochen, und es 
entsteht der Stromlauf — h 
Ä, /, «1 a s^ w /g -|- &, Der 
Motor setzt sich in Bewe- 
gung. Kurz bevor die 
Weiche umgestellt ist, schaltet sie die Umschalter s^ s^ um. Der Motor 
wird bei *i von der Leitung /, abgeschaltet.^ Es hat sich der Strom- 
lauf + 5 /, M? «1 a «2 /j Äj f 2 4" ^ gebildet. Der Motor liegt wieder in kurzem 
Schluß. E2r wird dadurch gebremst und arbeitet zugleich als Generator. 
Die dabei erzeugten Ströme fließen durch den Überwachungsmagneten e^, 
zeigen an, daß die Umstellung der Weiche erfolgt ist, und heben die 
Spemmg des Stellhebels auf, so daß dieser bis in seine Endlage umgelegt 
werden kann. 

Beim Zurücklegen des Hebels in seine Grundstellung spielen sich die 
gleichen Vorgänge ab. Der Motor erhält über die Leitung /, Strom und 
läuft in der entgegengesetzten Richtung, wie vorher, da der Strom von l^ 
über «2 durch a über s^ nach w, also in umgekehrter Richtung wie vorher 
durch den Anker fließt. Nach erfolgter Umstellung erhält der Elektro- 
magnet ß, den durch den kurz geschlossenen Motor erzeugten Strom und 
ermöglicht ein vollständiges Zurücklegen des Hebels in seine Grundstellung. 

Diese Schaltungsart, bei der von einer ständigen Überwachung der 
Weichenlage abgesehen wird, hat den Übelstand, daß der Wärter erst bei 
einem Versuche, eine Weiche umzustellen, erfährt, ob die Anlage in Ordnung 
ist und nicht in der Lage ist, rechtzeitig eine nach einer Umstellung erfolgte 
Störung zu beseitigen. Durch eine Berührung der Leitimgen /^ und l^ würde 
dem Motor Strom zugeführt werden. Dieser Strom würde sich verzweigen 
und vom Minuspol der Batterie zum Teil durch den Motor, zum Teil durch 
den einen Sperrelektromagneten zum Pluspol der Batterie fließen. Es liegt 
dann die Gefahr vor, daß der durch den Motor fließende Strom diesen zum 
Laufen bringt, und so eine gefahrbringende Umstellung der Weiche ver- 
anlaßt, oder daß der Sperrmagnet zur Unzeit erregt wird, und den Hebel 
zu früh zur Weiterbewegimg freigibt. 



422 



III. Elektrische Bahnhofslgnale und Weichen. 



^^ 



'* 



.tg^jg-^ 



Zur Beseitigung dieses bedenklichen Fehlers sind bei den in Europa 
gemachten Ausführungen des TAYLOR-Systems verschiedene Änderungen ge- 
troffen. Um zu verhindern, daß der Überwachungsmagnet — es wird bei 
der geänderten Schaltung nur ein einziger Magnet für beide Weichenlagen 
benutzt — zur Unzeit den Weichenhebel freigibt, ist ein besonderer Sicher- 
heitsmagnet eingefügt, welcher in dem Arbeitstromkreis liegt und den 
Anker des Überwachungsmagneten in abgefallener Lage so lange festhält, bis 
der Motor den Bückmeldestrom entsendet. Außerdem ist ein Magnetschalter 

zwischen den Batterie- 
polen eingeschaltet, 
welcher bei auftreten- 
den Leitungsberührun- 
gen die Batterie von 
dem Netz der Stellwerk- 
anlage abschalten soll. 
Es ergibt sich dann 
für die Weichen- 
stellung dieSchal- 
tung Pig. 70. Bei ihr 
können die Weichen- 
motore noch vor Voll- 
endung einer Umstel- 
lung durch Zurücklegen 
der Stellhebel zurück- 
gestellt werden. Zn 
diesem Zweck sind an 
dem Weichenantrieb 
Umsteuermagnete t^ /, 
vorhanden, welche nach Entriegelung der Weichenzungen die Umschalte- 
kontakte «i «g am Motor umsteuern, sobald sie Strom erhalten. 

Der Überwachungsmagnet e liegt in der Grundstellung in dem Brems- 
und Überwachungstromkreis e h^ l^ s^ a s^ w l^ e. Sein Anker ist abgefallen und 
liegt an den Polen des Sicherheitsmagneten n, welcher auf dem Wege 
-4-&n^^<, ^ — b Strom erhält. Dieser Strom fließt nur während des 
Stellweges. Es sind nämlich zwischen der Leitung /, und dem Magneten tf 
bzw. Z| und ij^ Kontakte eingeschaltet, welche von den Weichenzungen so 
gesteuert werden, daß sie in den Endlagen offen sind und nur bei einer Be- 
wegung der Zungen geschlossen werden.^) t^ und (^ sind abwechselnd 
parallel zu dem Motor geschaltet. 

Durch Umlegen des Stellhebels wird dem Motor Strom zugeführt. Der 
Stromlauf ist + /^ n h^ l^ s^a s^w l^. 

Kurz nach Beginn des Stellweges fließt ein Teilstrom durch den Mag- 
neten t^, ohne eine besondere Wirkung auszuüben, da die Steuerschalter 
8^ «2 l>e]*eits in der dem erregten Zustande des Magneten entsprechenden 
Lage liegen. 

Nach Beendigung der Motorbewegung tritt die Umstellung der Schalter 
«1 «, durch die Weichenzungen ein. Es entsteht der Brems- und Über- 
wachungstrom a 8^ w l^ e }i^ l^ 8^ a. 




Fig. 70. 



1) In der Skizze sind die Kontakte der Übersichtlichkeit wegen fortgelassen. 



D. Amerikanische Systeme. 423 

Soll der Motor vor Beendigung der Umstellung zurückgestellt werden, 
so werden die Hebelschalter h^ h^ in die Anfangstellung zurückgelegt. Da 
die Steuerschalter s^ /r, ihre Stellung noch nicht gewechselt haben, erhält 
der Magnet f^. den vollen Strom und schaltet die Eontakte um. Infolgedessen 
läuft der Motor in seine Anfanglage zurück, wobei die Schalter «j s^ wieder 
zurückgeschaltet werden. 

Der Magnetschalter r zur Unterbrechung der den Strom zu den Stell- 
werkschaltem führenden Leitungen bewegt zwei Schalter a^ a,. Solange r 
von Strom durchflössen ist, hält er gegen eine Feder f diese Schalter in 
einer solchen Lage, daß die von der Batterie b nach dem Stellwerk führenden 
Leitungen geschlossen sind. Wird er stromlos, so öffnet die Feder f die 
Leitimgen. Er erhält Strom über einen von einem polarisierten Magnet- 
scbalter p^ p^ gesteuerten Kontakt k. Der Magnetschalter ist so geschaltet, 
daß er von den Überwachungströmen sämtlicher Motoren und bei ordnungs- 
mäßigem Zustand der Anlage nur von diesen durchflössen wird. Der 
Stromlauf ist dabei zum Beispiel bei dem eingezeichneten Weichenmotor: 
Pi Ps ^1 ^ h Motor /g. In der diesem Zustande entsprechenden Lage schließt 
sein Kontakt k den Stromkreis durch r, Kontakt k bleibt an dem Pol p, 
liegen, die Kontakte a^ a, sind daher geschlossen. 

Tritt irgendwo zwischen den Motorleitungen eine kurze Verbindung auf, 
zum Beispiel zwischen l^ und <,, so würde dem Magnetschalter Strom in der umge- 
kehrten Richtung, wie vorbeschrieben, -{- b n l^ l^ep^ p^ — b zugeführt werden. 
Dadurch würde er ummagnetisiert werden und den Anker von dem Pol des 
Magneten p^ nach dem Magnetpol p^ ziehen. Der Kontakt k würde geöffnet, der 
Magnet r stromlos und die Stromquelle in dem Stellwerk abgeschaltet werden. 

Die Einführung der geschilderten Verbesserungen macht die Schaltung 
sehr verwickelt und erhöht die Zahl der zu unterhaltenden Teile um ein 
Bedeutendes. Diese Schaltungsart erscheint daher sehr wenig empfehlenswert. 

Bei besonders gefährdeten Weichen, im allgemeinen bei spitz befahrenen, 
ist noch eine Einrichtung getroffen, welche die Zuführung von Strom zu 
dem Motor verhindert, solange ein Fahrzeug einen bestimmten Gleisabschnitt 
vor und hinter der Weiche besetzt hält. An dieser Stelle sind nämlich die beiden 
Schienen des Gleises von den Nachbarschienen durch Holzlaschen elektrisch 
isoliert (vgl. S. 373) und zwischen sie an dem einen Ende des Abschnittes eine 
kleine Batterie, an dem anderen Ende ein Magnetschalter eingeschaltet. Die 
Batterie befindet sich unmittelbar am Gleis, der Magnetschalter im Stellwerk. 
Bei unbesetztem Gleis ist der Strom der Batterie über den Magnetschalter 
geschlossen. Dieser hält seinen Anker angezogen und dadurch einen Kontakt 
geschlossen, über welchen die von dem Minuspol der Stromquelle gehende 
Leitung geführt wird. Steht aber ein Fahrzeug auf dem Gleisabschnitt, so 
ist die Gleisbatterie über die Achsen dieses Fahrzeuges kurz geschlossen. 
Der Magnetschalter wird stromlos, läßt seinen Anker von den Polen ab- 
fallen und unterbricht die Leitung von der Stromquelle. Beim Umlegen des 
Stellhebels wird daher dem Motor kein Strom zugeführt. 

Fährt ein Fahrzeug während die Weiche umgestellt wird, in den isolierten 
Gleisabschnitt, so wird bei dieser Schaltung die weitere Umstellung ver- 
hindert. Die Weiche kann in halb umgelegter Stellung liegen bleiben und 
dadurch eine Entgleisung verursachen. ^) 

^) Bei einer fthnlichen Aosfahrung einer elektrischen Weichenhebelsperre im 
SiBMENS-System wird dieser Fehler dadurch vermieden, daß der Magnetschalter 



424 



11. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



Die Verbindung des Motors mit den Weichenzungen ge- 
schieht durch das in Fig. 71 dargestellte Triebwerk. Von dem Motor M 
wird ein doppeltes Zahngetriebe angetrieben. Auf dem Bade 1 desselben ist 
ein Angriffzapfen c befestigt. Dieser läuft bei einer Umdrehung des Zahn- 
rades in einer eigenartig gestalteten Hubkurve der Angriflskurbel 5, an 
welcher am Zapfen a eine zu den Weichenzungen führende Stange 2 angreift. 
Die Kurbel di*eht sich um einen fest im Gestell gelagerten Zapfen h. In der 
gezeichneten Lage sind die Stange 2 und mit ihr die Weichenzungen in 




Fig. 71. 



ihrer äußersten rechten Lage festgehalten, da der Zapfen c eine Bewegung 
der Kurbel von rechts nach links nicht zuläßt. Die Weiche ist verriegelt. 
Wird das Rad 1 durch den Motor im Sinne des Uhrzeigers gedreht, so wird 
die Kurbel entriegelt. Sie bleibt aber zunächst ruhig stehen, da der Zapfen 
sich bei dem ersten Teil seines Weges frei in der Kurve bewegt. Nach 
etwas mehr als den vierten Teil seines Weges ist er an die untere Arbeits- 
fläche der Kurve angelangt und bewegt die Kurbel um einen der Zungen- 



äußer in dem Stromkreis der Gleisbatterie auch in demjenigen der Arbeitsbatterie 
eingeschaltet ist. Der Magnetschalter kann daher, solange der Arbeitstrom fließt, die 
Leitung zwischen Batterie und Motor nicht abschalten. 



D. Amerikanische Systeme. 425 

bewegung der Weiche entsprechenden Winkel (Stellweg). Die Kurve steht 
dann symmetrisch zu der gezeichneten Lage mit der Horizontalen durch 
ihren Drehpunkt als Symmetrieachse. Der Zapfen vollendet alsdann, ohne 
die Kurbel weiter zu bewegen, seinen Weg, bis er wieder in seine Anfang- 
stellung zurückgelangt ist. Im letzten Teil des Weges verriegelt er dabei 
die AngrifTkurbel. Damit nicht bei zu spät eintretendem Stillstand des 
Motors ein Verklemmen oder Zerstören der Antriebteile eintritt, ist in die 
Motorwelle eine Klemmkupplung eingeschaltet, welche von dem Antrieb nach 
vollendetem Stellweg selbsttätig ausgerückt wird und den Motor frei aus- 
laufen läßt. 

Die Weichenzimgen sind in ihren Endlagen noch besonders verriegelt. 
Eine mit ihnen fest verbundene Stange 9 wird nämlich in diesen Lagen durch 
einen Riegel festgehalten, welcher in einem Führungsstück 8 auf der Grund- 
platte des Antriebes geführt wird. Der Biegel wird unter Vermittlung eines 
Lenkers von einem Winkelhebel 5 bewegt. In dem ersten Teil des Weges 
des Zapfens c wird der Winkelhebel durch eine an c angreifende Stange 4 
in umgekehrten Drehsinn der Uhrzeigerbewegung gedreht, um in dem zweiten 
Teil wieder in seine Anfanglage zurückbewegt zu werden. Hierbei wird 
zuerst der Biegel aus der Stange 9 entfernt und zum Schlüsse wieder in sie 
eingeführt. 

Mit Hilfe dieses Riegels wird auch die Umsteuerung des Motors 
bewirkt, die Steuerkontakte 10 («^ s^ der Fig. 70) sind als Springkontakte 
ausgebildet. Die Kontaktmesser werden durch eine Spiralfeder zwischen die 
Kontaktfedem kurz vor Beendigung der Bewegung des Zapfens c gebracht. 
Die Steuerung des Kontaktes geschieht in folgender Weise. Während der 
Entriegelung der Weiche durch Entfernung des Sperriegels aus der Zungen- 
stange 9 gibt der Sperriegel einen federnden Sperrkegel frei, welcher sich 
infolgedessen in die an den Kontakt angreifende Stange legt und diese fest- 
hält. Bei ihrer Bewegung spannt die Zungenstange 9 die auf der Kontakt- 
stange sitzende Spiralfeder. Nach beendetem Stellweg und bei eintretender 
erneuter Verriegelung der Zungenstange durch den Sperriegel wird der 
Sperrkegel der Kontaktstange durch diesen wieder aus der Sperrstellung 
entfernt, und dadurch die Kontaktstange freigegeben, so daß die vorgespannte 
Feder die Kontakte umschalten kann. 

Der Weichenmotor ist ein gewöhnlicher zweipoliger Hauptstrom- 
motor. Er hat zum Schutz gegen Witterungseinllüsse und äußere Be- 
schädigungen ein vollständig geschlossenes Gehäuse. Er leistet bis zu 1 PS. 
Für eine Weichenumstellung verbraucht er etwa 7 Ampere bei 60 Volt und 
macht dabei im Mittel 700 Umdrehungen in der Minute. Die Umstelldauer 
einer Weiche beträgt IV2 l^is 2 Sek. 

c) Signalstellung. 

Die Signalstellung erfolgt in der auf S. 343 für das LATTiG-Signal 
beschriebenen Weise. Ein Motor windet eine zu dem SignalMgel führende 
Kette auf ein Kettenrad auf und stellt so die Fahrtstellung des Signals her, 
wie die Fig. 72 es in einfachen Linien zeigt. Der Flügel wird in dieser 
Stellung durch einen Magneten, der gleichzeitig als Bremsmagnet dient, fest- 
gehalten. Zur Einschaltung des Motors für diese Bewegung wird der Signal- 
hebel vollständig von der Halt- in die Fahrtstellung umgelegt. Um das 



426 



III. Elektrische Bahnhof Signale und Weichen. 



Signal wieder zurückzustellen, wird der Hebel wieder zurückbewegt. Er 
kann aber seinen Hub nur teilweise vollenden und stößt dann an eine Sperre. 
In diesem Teil der Bewegung wird der Motor von der Stromquelle abge- 
schaltet. Der Flügel fallt auf Halt, wickelt die aufgewundene Kette wieder 
ab und erzeugt durch Zurückdrehen des Motorankers den Brems- und Signal- 
rückmeldestrom. Dieser durchfließt einen Elektromagneten am Signalhebel^ 
welcher infolgedessen die Zwischensperrung des Hebels aufhebt. Der Signal- 



Frem 



Moteur 




Fig. 72. 



hebel kann nunmehr vollständig zurückgelegt werden und gibt dabei die 
bis dahin festgehaltenen Weichenhebel frei. 

Die Schaltung zeigt Fig. 73. In der Grundstellung ist der Rück- 
meldestromkreis geschlossen. Für die Fahrtstellung des Flügels wird der 

Arbeitstrom -f- 6 /i r /^ * 
wi/g — 6 hergestellt. Nach 
Erreichen der Fahrt- 
stellung wird der Flügel- 
kontakt s geöffnet und 
der Bremsmagnet f er- 
regt. 

Der Signalmotor 

kann etwa Ve PS leisten. 

Zur Fahrtstellung eines Signalflügels verbraucht er rund 2 Ampere bei 

60 Volt. Zum Festhalten des Flügels in der Fahrtstellung wird etwa 1 Ampere 

verbraucht. 

Ist das Signal mehrflüglig, so ist bei der einen Ausführungsfonn 
für jeden Flügel eine elektrische Flügelkupplung an dem Signalmaste vor- 
handen, mittels welcher der gewünschte Flügel ausgewählt und an den An- 
trieb angekuppelt wird. ') Es geschieht dies in der Weise, daß der Elektro- 




Fig. 73. 



1) Bei den außerdeutschen Systemen wird jede Fahrstraße nur durch einen 
Signalflügel gekennzeichnet, im Gegensatz zu den deutschen Systemen, wo es Fahrten 
mit mebrflttgligen Signalbüdern gibt. S. Fußnote S. 372. 



D. AmerikaniBche Systeme. 



427 



magnet der Eupplang durch Anziehen seines Ankers einen Haken in die zu 
dem betreffenden Flügel führende Angriffstange einlegt. 

Für jeden Signalflügel ist im Stellwerk ein besonderer Stellhebel ange- 
ordnet, welcher beim Umlegen auf einer besonderen Leitung dem gemein- 
samen Motor Strom zuführt. In diese Leitung ist der zugehörige Kuppel- 
magnet eingeschaltet. Die Leitung wird noch über Kontakte an den spitz 
befahrenen Weichen der Fahrstraße geführt, um deren richtige Lage noch 
besonders zu überprüfen. Bei Fahrten mit vielen spitzbefahrenen Weichen 
macht diese Art der Abhängigkeit zwischen Signalen und Weichen eine ver- 
wickelte Führung der Signalleitungen erforderlich. 

Ist ein Vorsignal zu dem Hauptsignal vorhanden, so befindet sich 
auch für dieses im Stellwerk ein Stellhebel. Der Antrieb ist derselbe wie 
für das Hauptsignal. Die Rückleitung des Motors ist dabei über den Steuer- 
kontakt des Hauptsignalmotors so geführt, daß sie erst geschlossen wird, 
wenn der Bremsstrom für den letzteren eingeschaltet ist ; also erst, nachdem 
das Hauptsignal auf Fahrt gestellt ist, kann das Vorsignal in dieselbe 
Stellung folgen. 

In Fig. 74 ist die Schaltung für ein zweiflügliges Hauptsignal mit Vor- 
signal dargestellt. Es sind h^ h^ die von den Stellhebeln der beiden Haupt- 
signalflügel, h^ der von 



dem Stellhebel des 
Vorsignales bewegte 
Hebelschalter, Tj r^ r^ 
sind die betreffenden 
SpeiTmagnete an den 
Hebeln, l^ /, die Lei- 
tungen zu dem Haupt- 
signalmotor tn, 2, die- 
jenige zu dem Vor- 
signalmotor m^, f der 
Bremsmagnet des 
Hauptsignals, f^ der 
Bremsmagnet des Vor- 
signals, 8 «3 die 

Steuerschalter an den Signalantrieben in der gemeinsamen Rückleitung /j, k^ k^ 
die Signalkuppelmagnete am Hauptsignal, u\ u?» Kontakte an den Zungen 
einer Weiche, welche für das eine Signalbild in der Grundstellung, für das 
andere in der umgelegten Stellung liegen muß, b die Stromquelle. 

Soll zum Beispiel der zweite Flügel des Hauptsignals gezogen werden, 
so wird durch seinen Stellhebel der Schalter h^ umgelegt. Es entsteht der 
Stromlauf — b h^ l^ ir, Är^ m s l^ -{- b. Der Motor stellt den Signalflügel, der 
durch ij an das Signalgestänge angekuppelt ist, auf Fahrt. Schalter s wird 
durch die Signalstange umgelegt. Infolgedessen fließt der Strom nunmehr 
von m über den Bremsmagneten f nach l^. Der Signalflügel wird in der 
Fahrtstellung gehalten. Infolge des Umlegens des Schalters s ist der Vor- 
signalmotor an f^ angeschaltet. Das Vorsignal geht, wenn auch h^ umgelegt 
ist, auf Fahrt. Sollen die Signale auf Halt gestellt werden, so wird zunächst 
Äji um den ersten Teil seines Weges zurückgelegt und dadurch die Leitung /, 
von dem — Pol der Stromquelle abgeschaltet. Der Vorsignalflügel fällt 
auf Halt, treibt seinen Motor an und erzeugt dadurch den Anzeigestrom 




Fig. 74. 



428 



III. Elektrische Bahnhof Signale und Weichen. 




Fig. 75. 



rj Äg /g W3 «8 s Z^. Sperrmagnet r, ist erregt. Der Hebel h^ kann in seine 
Grundstellung gebracht werden. Nunmehr kann der Schalter h^, dessen 
Hebel bis dahin durch den Hebel //g festgehalten war, zurückgelegt werden. 
Der Signalflügel fällt auf Halt. Der dadurch erzeugte Strom r^ h^ l^ w^k^ms l^ 
magnetisiert r^ und läßt die vollständige Bückstellung des Signalhebels zu. 
Bei einer späteren Ausführungsform wird für zweiflüglige 
Signale von einer Auswahl der Flügel durch Flügelkupplungen abgesehen 

und für die Erzeugung 
des einen Signalbildes 
der Motor in der einen 
Richtung, für das andere 
in der entgegengesetzten 
gedreht. Die Wahl der 
Drehrichtung geschieht 
durch Weichenzungen- 
kontakte, durch welche 
die Richtung des durch den Anker fließenden Stromes bestimmt wird (Fig. 75). 
Sie sind der Figur mit u\ w^ bezeichnet. Liegt die Weiche in ihrer einen 

Endlage, so fließt der Arbeitstrom von 
der Schenkelwicklung über den Kon- 
takt w^ durch den Anker a zu dem 
Kontakt w^ ; liegt sie in ihrer anderen 
Endlage, so fließt der Strom in umge- 
kehrter Richtung von w^ durch a 
nach w^. 

Für niedrige Grundsignale 
(vgl. S. 411) wird ein elektromagne- 
tischer Antrieb (Fig. 7ö) benutzt. Er 
besteht aus : 2 Solenoiden S S*, deren 
bewegliche Kerne durch ein eisernes 
Querstück B miteinander verbunden 
sind. In der Mitte dieses Querstückes 
greift die zu dem kurzen Signalflügel 
führende Antriebstange R an. Sobald 
die Solenoide Strom erhalten, schlucken 
sie ihre Kerne ein und heben die 
Signalstange. Werden sie stromlos, so 
wird der Flügel durch eine Feder, 
welche in dem hohlen Signalmast C 
untergebracht ist, wieder in die Halt- 
stellung zurückgeführt. 

Die Solenoide besitzen zwei Wick- 
lungen, die eine mit niedrigem, die 
andere mit hohem Widerstand. Zum 
Anziehen wird der Strom zunächst nur 
durch die erstere geschickt. Er hat 
dann eine Stärke von 6 Ampere bei 
60 V. Kurz vor Erreichen der Fahrt- 
stellung des Signales wird ein von der Signalstange gesteuerter Umschalter 
umgelegt, welche den hohen Widerstand hinter den niedrigen schaltet, so 




Fig. 76. 



D. Amerikanische Systeme. 429 

daß der Strom alsdann nur V* Ampere beträgt, was ausreicht, um das Signal 
in der Fahrtstellung zu halten. 

Die Schaltung ist aus Fig. 77 ersichtlich. Durch den SteUhebel werden 
die beiden Eontakte h^ und h^ bewegt. Der letztere schließt nur vorüber- 
gehend den Sperr- und Anzeigeelektromagneten r bald an den +Pol der 
Stromquelle, bald an die eine zum Signal führende Leitung l^. Diese wird 
durch einen Steuerkontakt s^ nur in der Haltstellung des Signales ge- 
schlossen. Durch den Stromkreis — br h^ l^ s^l^ -{-b wird also vorüber- 
gehend die Überein- /^ 
Stimmung der Hebel- ' 
läge mit der Flügel- 
stellung geprüft und 
dann durch Weiter- 
bewegung des Stell- 
hebels der Stromkreis 
wieder unterbrochen. 
Der vorübergehende 



L- 



■'n 




^ 



If 




kurze Schluß — br h^ p. .y,^ 

-|- b ist erforderlich, 

um den Stellhebel vollständig umlegen zu können , da aus Eonstruktions- 
rücksichten die Sperre des Hebel nach '/^ des Stellweges auch bei einer 
Bewegung in die Fahrtstellung eintritt, w ist die eine Solenoidwicklung 
mit geringen, v die andere mit großen Widerstand, s^ ein Signalflügelkontakt. 
Der bei der Umlegung des Stellhebels auftretende Stromlauf zum Stellen 
des Signales ist — fc ä^ /j m; «, /g -f- b. Nach ümschaltung des Signal- 
kontaktes Sy , kurz bevor die Fahrtstellung des Signales erreicht ist, fließt der 
Strom von w über v «^ nach /j. 

d) FahrstraSenschaltung. 

In Fig. 78 sind im Zusammenhang Ausführungen der Schal- 
tungen (Fig. 70, 73, 74) für zwei Weichen (10 und 14) und ein Signal 9\1S 
für zwei Fahrstraßen abgebildet. Der obere Flügel 9 des Signales signali- 
siert die Fahrten auf geradem, der untere 13 auf abzweigendem Gleis. Das 
Signal hat ein einflügliges Vorsignal, welches nicht mit dargestellt ist. Die 
Weiche 10 führt in die Abzweigung, die Weiche 14 ist eine sogenannte Ent- 
gleisungsweiche, welche zum Schutze der Fahrten auf einem das darge- 
stellte Gleis in Schienenhöhe kreuzenden Gleis eingebaut ist und bei diesen 
Fahrten so eingestellt wird, daß ein gegen die Ereuzung fahrender Zug 
von dem Hauptgleis abgelenkt und zur Entgleisung gebracht wird, damit 
er einem das andere Gleis befahrenden Zug nicht in die Flanke fährt. 

m n sind die von den Signalstellhebeln zu dem Signalantrieb führenden 
Leitungen, in welche die Euppelmagnete c und d eingeschaltet sind. Sie 
sind zur Prüfung der Lage der Weiche 10 über den Zungenkontakt 39 der- 
selben geführt, a ist der Signalmotor, e der Steuerschalter, i der Brems- 
und Festhaltemagnet des Signals. Zu dem Weichenmotor der Weiche 10 führen 
die Leitungen x y «, zu demjenigen der Weiche 14 die Leitungen o, q und 42. 
p ist die zum Vorsignal führende Leitung, g^ f ist ein Überwachungskontakt 
der Entgleisungsweiche, welche den Strom durch den Festhaltemagneten i 
des Signals unterbrochen hält und so das Ziehen des Signals verhindert, 



430 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



wenn die Weiche auf Entgleisung gestellt ist. r, bis r^ im Stellwerk sind 
Magnetschalter, welche im Zusammenarbeiten mit der Gleisbatterie j zwischen 




Fig. 78. 



den Fahrschienen bei besetztem Gleis die Stromquelle von den Stellhebeln 
abschaltet. ^, 10 usw. sind die Überwachungsmagnete im Stellwerk. 



D. Amerikanische Systeme. 



431 



e) Stellwerkschalter. 

Die Stellhebel sind wagerecht verschiebbare Schieber. Sie tragen 
Handgriffe, welche abwechselnd nach oben und unten gerichtet sind (Fig. 79), 
um sie möglichst nahe anein- 
ander anzubringen und sie 
trotzdem noch gut anfassen 
zu können. Ihr Abstand von- 
einander beträgt rund 52 mm. 
Mit den Hebeln sind senk- 
recht geführte Verschlußstan- 
gen verbunden, welche mit 
wagerecht verschiebbar ange- 
ordneten Verschlußbalken die 
Stellwerkverschlüsse 
zwischen den Hebeln herstellen. 

Die Ausbildung eines Wei- 
chenstellhebels mit zwei 
Überwachungsmagneten ist aus 
Fig. 80 ersichtlich. 

L ist der Stellschieber, d d* sind die Sperrklinken zum Festhalten des 
Hebels nach dem ersten Bewegungsabschnitt, M M und M^ i/^ die Über- 
wachungsmagnete, welche einen gemeinsamen Anker f haben. 

In einen Schlitz s in dem Stellschieber greift die Verschlußstange /, 
welche in den Kasten mit den Stellwerkverschlüssen führt, mit einem 




Fig. 79. 




Fig. 80. 



Röllchen ein. Sie wird dadurch bei einer Verschiebimg des Stellschiebers 
nach aufwärts oder abwärts bewegt. Ist durch die Lage der die Verschluß- 
stange kreuzenden Verschlußbalken diese Bewegung ausgeschlossen, so ist der 
Stellhebel verschlossen. 

An dem Stellschieber ist ein Balken B^ welcher um einen Zapfen a 
schwingt, angelenkt, so daß er an der Bewegung des Stellschiebers stets teil- 
nimmt. Er greift mit einem Ansatz h in einen Ausschnitt einer Stange r ein, 
welche die Hebelschalter steuert. Diese Steuerstange ist in ihrer Bewegung 
durch einen festen Anschlag p in dem Stellwerkgestell begrenzt, g und g* 
sind feste Anschläge am GresteU. 



432 



III. Elektrische Bahnhofs] gnale und Welchen. 



In der gezeichneten Lage ist der Stellhebel etwa um % seines Weges 
von rechts nach links bewegt, bis die Sperrklinke d* sich gegen den An- 
schlag g* gelegt hat, und eine weitere Bewegung verhindert. Der Hebel- 
schalter ist umgelegt und führt dem Motor Strom zu. Sobald der Motor 
seine Endstellung erreicht hat, schickt er durch Af^ M^ den Anzeigestrom, 
ifj M^ zieht den Anker f an. Dadurch verliert der Balken B die Unter- 
stützung an dem Knaggen f des Ankers f und dreht sich um a nach abwärts. 
Infolgedessen kommt die Klinke d* aus dem Bereich des Anschlages ^; der 
Hebel kann also weiter bis zu seiner Endlage (siehe punktierte Lage) be- 
wegt werden. 

Durch die Drehung des Balkens B nach abwärts ist aber auch der An- 
satz h aus dem Ausschnitt in der Steuerstange r getreten, so daß die letztere 
an dem letzten Teil des Stellhebelweges nicht mehr teilnimmt. In diesem 




Fig. 81. 

letzten Teil des Weges ist die Verschlußstange t in ihre Endlage bewegt 
und gibt dadurch die Stellhebel der zu der Weiche gehörigen Signale frei. 

Beim Zurücklegen des Stellhebels geht zuerst der Hebel allein, ohne die 
Steuerstange mitzunehmen, bis der Balken B gegen den Knaggen f* des in 
seiner anderen Endlage stehenden Ankers f stößt. Der Balken wird dadurch 
angehoben und kuppelt sich mit der Stange wie vorher. Der Hebelschalter 
wird wieder zurückgestellt und der Stellhebel soweit bewegt, bis die Klinke d 
gegen den Anschlag g stößt und eine Weiterbewegung hindert. Diese wird 
erst ermöglicht, wenn der Elektromagnet MM den Anker wieder in die ge- 
zeichnete Stellung zurückführt. Alsdann tritt wieder die Entkupplung des 
Balkens B von der Steuerstange r ein. 

Die beschriebene Konstruktion des Weichenstellhebels ist eine sehr wenig 
glückliche. Die Lösung der verhältnismäßig einfachen Aufgabe ist recht 
umständlich. 

Bei Verwendung nur eines einzigen Überwachungsmagneten sind die 
Sperren nach Fig. 81 ausgebildet. 

Während der Stellhebel aus der in dem oberen Teil der Figur ge- 
zeichneten Ruhestellung bis zur Kontaktgebung zur Entsendung des Stromes 



D. Amerikanische Systeme. 433 

nach dem Motor vorgezogen wird, bewegt ein Ansatz an seiner unteren 
Fläche die Sperrklinke d gegen eine Feder mit ihrem längeren zur Sperrung 
des Hebels dienenden Hebelarm nach oben. Ein zweiter Ansatz e dreht 
gleichzeitig das Stück g so um seinen Drehpunkt, daß dieses das Stütz- 
hebelchen f unter die Klinke d schiebt. Klinke d bleibt also mit seinem 
Sperrglied gehoben und hindert ein vollständiges Vorschieben des Stellhebels, 
da sie sich in den Weg des Ansatzes e legt (s. unteren Teil der Figur). 
Sobald der Überwachungstrom durch den Sperrmagneten jj fließt, zieht 
dieser seinen Anker h an und drückt mit der Stange k gegen das Hebelchen /*, 
80 daß dieses die Klinke d freigibt. Sie fällt herab imd der Stellhebel kann 
weiter bewegt werden. Beim Zurückstellen des Hebels sind die Vorgänge 
die gleichen. 

Der unterhalb jj angeordnete Magnet ist der Sicherheitsmagnet (vgl. 
S. 422), der den Anker h so lange festhält als der Arbeitstrom fließt. 

Der Strom für den Betrieb der TAYLOB-Stellwerke wird Akkumu- 
latoren entnommen. Der Stromverbrauch ist, da ein ständiger Überwachung- 
strom nicht angewendet wird, gering. 

2. Union-SystenL 

In neuester Zeit (1906) ist die Union Switch and Signal Co. mit einem 
neuen elektrischen Stellwerksystem hervorgetreten, welches bezüglich der 
Ausführung der Antriebe und Stellwerke als ein typisches Beispiel für die 
Konstruktionsweise der Amerikaner angesehen werden kann. 

a) Weichenantrieb. 

Der Weichenantrieb (Fig. 82) besteht aus einem Elektromotor e, 
dem Bewegungs- und Verriegelungsmechanismus für die Weichenzungen und 
einem zwischen diesen beiden Teilen eingeschalteten Übersetzungsgetriebe /*, 
welche die notwendige Ermäßigung der Umdrehungszahl zwischen der Motor- 
und Antriebmechanismuswelle bewirkt. Die Teile sind durch einfache 
leicht lösbare Kupplungen miteinander verbunden. Der Motor ist ringsum 
geschlossen. Seine Ankerachse trägt an ihrem einen Ende eine elektro- 
magnetische Scheibenkupplung. Die eine Scheibe dieser Kupplung sitzt fest 
auf der Motorachse und trägt in einer konzentrischen Rinne eine mit dem 
Motoranker hintereinander geschaltete Wicklung. Die zweite Scheibe ist mit 
der Achse des Übersetzungsgetriebes durch ein Universalgelenk verbunden. 

In der Nähe der Kupplung sind auf der Grundplatte, auf welcher alle 
Teile des Antriebes aufgebaut sind, zwei Umschalter q angeordnet, durch 
welche von dem Bewegungsmechanismus aus die An- und Abschaltung des 
Motors und des Überwachungstromes für das Anzeigen der Endlagen des 
Antriebes bewirkt wird. 

Zur Bewegung und Verriegelung der Weichenzungen dienen die beiden 
Hebel jj^ und nn^, welche durch zwei auf einer Gußelsenwalze aufgegossene 
Kurvenführungen kk gesteuert werden. Die Walze wird durch den Motor in 
Umdrehung gesetzt. Die Hebel greifen mit Röllchen r in die Führungen 
ein. An dem Hebel nn- greift eine Stange b an, welche mit ihrem vorderen 
Ende an der Verbindungsstange a der Weichenzunge befestigt ist. Bei einer 
Drehung der Walze wird der Hebel gedreht und es werden die Weichen- 

Handb. d. Elektrotechnik. XI, 2. 28 



434 



III. Elektrisch^ Bahnhofsignale und Weichen. 




Fig. 82 a. 



!« rffl 




Fig. 82 b. 



D. Amerikanisch« Systeme. 435 

Zungen verstellt. An dem einen Ende des Hebels jj^ greift eine Stange h 
an^ welche an eine Hubschiene g angeschlossen ist. Bei einer Bewegung 
des Hebels jj^ wird diese Hubschiene nach aufwärts bewegt. Sie kann dies 
nur, wenn kein Bad eines Fahrzeuges auf ihr steht — und verhindert so in 
üblicher Weise, daß die Weiche unter einem Fahrzeug umgestellt wird. Das 
andere Ende des Hebels jj^ liegt zwischen zwei Knaggen an auf einer gut 
geführten längsverschieblichen Stange /. Diese Stange verriegelt die Weiche 
in ihren Endlagen, indem sie einen mit ihr verbundenen Riegel m in Ein-r 
schnitte in einer Stange d einschiebt und damit diese festhält. Die Stange d 
ist fest mit den Weichenzungen verbunden. Die Stange / bewirkt femer, 
bei einer Bewegung die Umschaltung der Steuerschalter q, indem auf ihr 
aufgesetzte Steuerknaggen p gegen Ende des Hubes in der einen oder 
anderen Bichtung den Schalterhebel umlegen. 

Die Kurvenführungen kk auf der Steuerwalze sind so ausgebildet, daß 
beim Anfang der Drehbewegung der Walze nur der Hebel jj^ gedreht wird, 
der Hebel nn^ aber ruhig liegen bleibt. Durch die Bewegung von jj^ wird 
die Hubschiene g gehoben und der Biegel m aus der Stange d gezogen. 
Es wird also geprüft, ob nicht etwa auf oder dicht vor der Weiche ein 
Fahrzeug steht, und dann die Weiche entriegelt. Würde die Hubschiene 
nicht hochgehoben werden können, weil auf ihr ein Fahrzeug steht, so würde 
der Hebel jp seinen Weg nicht beendigen und der Biegel m nicht aus der 
Verschlußstellung entfernt werden können. Infolge des auftretenden Wider- 
standes würde sich die elektromagnetische Kupplung am Motor lösen und 
der Motor allein weiterlaufen. Durch Ausbleiben der Bückmeldung würde 
der Wärter im Stellwerk von der nicht erfolgten Weichenumstellung Kenntnis 
erhalten. Ist die Hubschiene hochgehoben und die Weiche entriegelt, so 
bleibt der Hebel jy* infolge der Formung der Kurvenführung stehen, der 
Hebel nw* dagegen beginnt sich zu bewegen, stellt dabei die Weichenzungen 
um und kommt alsdann wieder zur Buhe. Bei der weiteren Bewegung der 
Steuerwalze wird der Hebel jj^ in seine Buhestellung zurückgeführt , wobei 
er die Hubschiene wieder senkt und den Biegel m in einen zweiten, der 
neuen Endlage der Weiche entsprechenden Schlitz der Stange d einführt. 
Ist dies geschehen, so schaltet der Knaggen p den Steuerschalter q um und 
der Motor wird stillgesetzt. Die Umschaltung geschieht wieder nur, wenn 
der Hebel jy* seinen vollen Weg zurückgelegt, wenn also die Verriegelung 
der Weiche stattgefunden hat. 

Die Konstruktion des Weichenantriebes ist schwerfallig. Die Teile sind 
nebeneinander hingesetzt, ohne daß Bücksicht auf eine geschlossene Gresamt- 
anordnung genommen wäre. Die Teile sind dadurch allerdings leicht aus- 
wechselbar. Indes geschieht dies auf Kosten der Zahl der einer Abnutzung 
ausgesetzten Teile. Durch eine zweckmäßige Wahl der Abmessungen und 
Anordnung der Teile lassen sich die Vorzüge, die diesem Antrieb nachge- 
rühmt werden, mit einfacheren Mitteln erreichen. 

b) Signalantrieb. 

Der Signalantrieb (Fig. 83) besieht aus einem Elektromotor a, 
welcher über ein doppeltes Zahnradgetriebe fc c, ein Kettenrad antreibt. 
Über dieses und ein zweites Kettenrad d läuft eine Gelenkkette, welche eine 
Mitnehmerrolle f trägt. Diese trifft bei einer Bewegung der Kette auf einen 

28* 



436 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



Mitnehmerhebel h, welcher zusammen mit einigen weiteren Hebeln und einem 
Elektromagneten m eine elektrische Flügelkupplung bildet. Der 
Elektromagnet sitzt auf einem Gußstück g, welches um einen festen Punkt o 
im Signalgestell drehbar ist, und an welchem die zum Signalflügel führende 
Stange B angreift. Die Abbildung zeigt den Antrieb für ein zweiflügliges 
Signal. Der eine Flügel, an welchem die Stange B angreift, befindet sich in der 
Fahrtstellung, der andere mit der Angriffstange A in der HaltsteUung. Jeder 
der Flügel hängt mit einer Flügelkupplung h g m ung h^ g^ m zusammen. 




Fig. 83. 



In der Fahrtstellung fangt sich der Hebel h hinter einer im Grestell gelagerten 
Fangklinke p und hält den Flügel auf Fahrt. Die Haltstellung wird dadurch 
herbeigeführt, daß der durch den Kuppelmagneten in fließende Strom unter- 
brochen und durch das Gewicht des Flügels und des Gestänges der Hebel h 
aus dem Bereich der Fangklinke p gezogen wu-d, worauf das Stück g mit 
dem Flügel in die Haltlage fällt. 

Fig. 84a bis c zeigen die Einrichtung der Kupplung näher. 
Bei einer Bewegung der Kette in der Pfeilrichtung stößt die Rolle f gegen 
den Hebel h und versucht, ihn um seinen Drehpunkt in dem Stück g zu 
drehen. Bei erregtem Magneten m (Fig. 84 a) wird diese Drehung dadui-ch 
verhindert, daß eine Kuppelstange zwischen dem Hebel h und dem Anker- 
hebel von letzterem bei anliegendem Anker festgehalten wird. Ist dies aber 



D. Amerikanische Systeme. 



437 



nicht der Fall (Fig. 84 b), so ist die Kuppelstange frei beweglich und der 
Hebel h wird durch die Rolle f um seinen Drehpunkt gedreht und die Teile 
der Kupplung treten in die Stellung nach Fig. 84 c. Der Antriebhebel g 
nimmt also an der Bewegung der Antriebkette nicht teil und der Flügel 
bleibt in der .Haltlage liegen. In die gleiche Lage legen sich die Teile der 




Fig. 84 a. 




Tlg. 84 b. 




Maiim^&f^mef 



Fig. 84 c. 



Kupplung nach der. Entmagnetisieiomg der Kuppelmagnete , unter Wirkung 
des Flügelgewichtes, wobei das Stück g von dem Fanghebel p frei wird. 

Ein Kontakt im oberen Teil des Antriebgestelles, welcher durch g und 
den Hebel j gesteuert wird, dient zur Unterbrechung des Arbeitstroms in 
der Fahrtstellung des Signals. Ein von dem Antriebhebel g durch die 
Stange k betiiebener Schalter / dient zur Anschaltung des Rückmeldestroms. 



438 



III. Elektrische BahnhofsigDAle nnd Weichen. 



Damit der Flügel sanft in die Haltstellung fällt, steht der Hebel g mit einem 
Luftpuffer n in Verbindung. 

Die Bauweise des Antriebes läßt noch mehr als die Weichen- 
antriebe jede Oeschlossenheit vermissen. Von einer guten kon- 
struktiven Durchbildung der Einzelteile ist gänzlich abgesehen. Der Antrieb 
ist eine große Maschine geworden. Die Teile liegen zwar für die Unter- 
haltung bequem zugänglich, verlangen aber ungewöhnlich viel Raum. 

Für niedrige Signale (vgL S. 428) wird ebenfalls ein Motorantrieb 
verwendet, wozu die Erkenntnis geführt hat, daß ein derartiger Antrieb den 




Fig. 85. 

für diesen Zweck meist gebräuchlichen elektromagnetischen (Solenoid)-An- 
trieben trotz deren scheinbar größeren Einfachheit durch seine sichere 
Wirkung und geringeren Stromverbrauch überlegen ist. Fig. 85 stellt ein 
Signal mit diesem Antrieb dar. Der Motor a treibt mit einem Schnecken- 
antrieb die Scheibe d. An einem Zapfen auf dieser Scheibe greift eine zum 
Signalflügel führende Zugstange c an. Zwischen der Scheibe und dem 
Schneckenrad befindet sich eine elektromagnetische Kupplung, welche gleich- 
zeitig mit dem Motor Strom erhält. Nach Erreichung der Fahrtstellung wird 
der Motor durch einen Schalter e, welcher von der Scheibe durch ein Zahn- 
rad angetrieben wird, abgeschaltet und die Fahrtstellung nach dem Stell- 
werke gemeldet, während die Kupplung noch Strom behält. Durch Zurück- 
legen des Signalhebels wird der Kuppelstrom unterbrochen und infolgedessen 
der Flügel durch eine kräftige Feder f m die Haltlage zurückgeführt. Die 



D. Amerikanische Systeme. 



439 



Haltstellung des Signales hängt also davon ab, daß die Kupplungsteile sich 
auch wirklich bei Stromunterbrechung voneinander lösen. Da aber die 
beiden Scheiben der Kupplung sich dicht aneinander legen müssen, um nicht 
zu großer Ströme für die Kupplung zu bedürfen, so liegt erfahnmgsgemäß 
die Gefahr vor, daß die beiden Teile sich im Betriebe festfressen, 

c) Stellwerksehalter. 

Die Stellwerke mit den Schaltern sind von der üblichen amerika- 
nischen (Westinghoüse) Bauart (Fig. 86). Das Stellen der Weiche und das 
Zurückstellen der Signale auf Halt geschieht in zwei Absätzen. Um aber 




Fig. 86. 



nicht nötig zu haben, nach dem ersten Teil des Stellhubes zu warten, bis 
die Rückmeldung von der erfolgten Umstellung eintrifft, und dann den Stell- 
hebel von Hand weiter umzulegen, ist die Einrichtung getroffen, daß der 
zweite Teil des Stellhubes ohne Mitwirkung des Wärters durch einen Elektro- 
motor bewirkt wird. 

Nach Zurücklegen des ersten Teiles des Hubes sperrt sich die Hebel- 
welle </, welche die Hebelschalter f zum Anschalten des Motors trägt , an 
einer Klemmensperre, welche sich an ihrem hinteren Teile befindet, indem 
eine auf ihr sitzende Scheibe / sich in einer Klemmvorrichtung festlegt. 
Diese Klemmvorrichtung wird durch einen Hilfselektromotor w, der sich 
unter ihr befindet, beeinflußt. Erhält der Motor Strom und setzt sich sein 
Anker in Drehung, so schlägt ein auf seiner Welle befindliches Schwung- 
kugelgetriebe n auseinander und zieht die Welle o nach abwärts. Hierdurch 
wird die Klemmvorrichtung gelöst und die Hebelwelle frei. Der Motor m erhält 
Sti-om, sobald die Rückmeldung von der eifolgten Umstellung des Weichen- 



440 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



und Signalantriebes erfolgt. Für jeden Hebel ist ein Motor vorgesehen. Ist 
die Welle freigegeben, so dreht ein zweiter Hilfsmotor ä, der ebenfalls durch 
den Bückmeldestrom gespeist wird, die Welle d mit Hilfe eines Kurbel- 
getriebes j k va ihre Endlage. 

Diese Art der Lösung der Aufgabe, zur Umstellung eines Antriebes dem 
Stellhebel nur eine Bewegung von Hand zu geben, ist ersichtlich eine 
äußerst schwerfällige. Der Fehler in der richtigen Wahl der richtigen Mittel 
ist hierbei ganz besonders in die Augen fallend. Man braucht hierzu nur 
die einfache Art, wie die deutschen Systeme der gleichen Forderung gerecht 
werden, zu beachten. 



3. Ramsey-Weir-System. 

Älter als die beiden vorbeschriebenen amerikanischen Systeme ist das 
RAMSEY-WEiB-System , welches seit dem Jahr 1891 auf einigen Bahnhöfen 
der Vereinigten Staaten vorübergehend in Gebrauch stand. Es weist ihnen 
und allen sonstigen späteren Anlagen amerikanischen imd englischen Ur- 
sprungs gegenüber sehr charakteristische Eigenheiten auf, durch welche es 
sich vorteilhaft von ihnen unterscheidet, und derentwegen es an dieser Stelle 
Erwähnung verdient. 

a) WeichenstelluBg. 

Die Bewegung der Weichen geschieht mit Hilfe eines stets in dem- 
selben Drehsinn umlaufenden Motors, welcher nach Vollendung des Stellwegs 
durch einen von dem Getriebe gesteuerten Kontakt von der Stromquelle 
abgeschaltet und durch eine Magnetbremse zum Stillstand gebracht wird. 
Durch die Weichenzungen bewegte Kontakte schließen alsdann einen Über- 
wachungstromkreis, in welchem ein Überwachungsmagnet im Stellwerk liegt. 
In diesem Stromkreis liegt außerdem noch ein Kontakt im Weichenantrieb, 
^ welcher dessen einge- 

tretene Verriegelung in 
einer Endlage überprüft. 
Für jede Endstellung der 
Weiche ist ein besonderer 
Überwachungstromkreis 
und ein besonderer Über- 
vor- 




4 



/f 







r\j\J\ , J wachungsmagnet 
^LJ^vr^T^ banden. 



Fig. 87. I^ie Umkehr der Be- 

wegung des Weichen- 
antriebes geschieht in der Weise, daß der Motor ein Kurbelgetriebe bei jedem 
Stellweg um 180^ verdreht. 

In der einen Laufleitung sind Kontakte an den Signalrückmeldemagneten 
der von der Weiche abhängigen Signale so angeordnet, daß der Arbeitstrom 
nur bei Haltstellung dieser Signale geschlossen, ein Bewegen der Weichen 
bei auf Fahrt stehenden Signalen also ausgeschlossen ist. 

Die Schaltung für einen Weichenantrieb entspricht der Fig. 87. 

In der Grimdstellung fließt der Überwachungstrom -^b e^ l^ s^ v l^ — &, 
wobei V einen Kontakt bedeutet, welcher die geschehene Verriegelung der 
Weiche überprüft, während die übrigen Bezeichnungen dieselbe Bedeutung 



D. Amerikanische Systeme. 441 

haben y wie bei den früheren Schaltskizzen. Der Überwachimgsmagnet e^ 
hat seinen Anker angezogen und zeigt dies im Stellwerk durch die Stellung 
einer Farbscheibe an. 

um die Weiche aus ihrer Grundstellung in die umgelegte Stellung zu 
bewegen, wird der Stellhebel h umgelegt. Es fließt der Strom b hlj^ kkm s l^. 
kk bedeuten dabei Eontakte an dem Sighalüberwachungsmagneten , s den 
Motorausschalter. Der Motor m läuft und stellt die Weiche um. Der Aus- 
schalter 9 wird geöffnet und der Motor stillgesetzt. Die Steuerschalter »^ s^ 
sind umgelegt , und der Überwachungstrom + 6 e^ /, «, v /^ — h ist ge- 
schlossen. 

Der Motor ist ein gewöhnlicher Hauptstrpmmotor mit Hufeisenmagnet 
und Trommelanker. Er hat für eine Weichenumstellung etwa V« PS zu 
leisten. Die Verbindung des Motors mit dem Weichengetriebe geschieht in 
eigenartiger Weise durch ein Schwimgkugelgetriebe, wie aus Fig. 88 ersicht- 
lich. Auf der verlängerten Motorwelle A befindet sich ein Schwungkugel- 
regulator, wie er zur Regelung der Geschwindigkeiten von Dampf- und 
anderen Maschinen gebraucht wird. An seiner beweglichen Hülse H^ greifen 
zwei mit einem Zahnradbogen C verbundene Hebel Q an. Sobald der Motor 
eine gewisse Geschwindigkeit erreicht hat, fliegen die Kugeln auseinander, 
bewegen die Hülse und drehen den Zahnradbogen. Dieser greift in ein auf 
der Hauptwelle W lose sitzendes Zahnrad ein, welches einen Arm ü mit 
einer Schaltklinke L trägt. L steht im Eingriff mit einem Schaltrade i2, 
welches fest auf der Hauptwelle sitzt. Bei einer Drehung des Zahnrades im 
Sinne des Uhrzeigers, wie sie durch den Ausschlag der Schwungkugeln 
hervorgerufen wird, nimmt die Klinke L das Schaltrad und damit die Welle W 
mit. Eine auf der Welle befestigte Antriebkurbel, an welcher eine zu den 
Weichenzungen gehende Stange angreift, wird dabei gedreht. Nachdem sie 
um 180^ gedreht ist, wird der Motor abgeschaltet und durch eine Bremse 
stillgesetzt. 

Eine auf der Motorwelle aufgewundene Schraubenfeder führt das Schwung- 
kugelgetriebe wieder in seine Grundstellung zurück, wobei auch das Zahn- 
getriebe in seine Anfanglage gelangt. Die Welle W und mit ihr die Antrieb- 
kurbel bleiben aber liegen, da bei dieser Bewegimg* die Schaltklinke L das 
Schaltrad R nicht mitnehmen kann. 

Wird hierauf der Stellhebel von neuem umgelegt, so bewegt der Motor 
die Antriebkurbel in demselben Sinne, wie vorher, um weitere 180® und 
stellt die Weiche wieder zurück. 

Die Motorbremse ist eine Beibungsbremse. Sie besteht (vgl. Fig. 89) 
aus der auf der Motorwelle zwischen Lagerbock und Schwungkugelgetriebe 
sitzenden Bremsscheibe S und einem Bremsbacken T, der durch eine 
Schraubenfeder F^ gegen die Scheibe gepreßt wird. Der Schraubenfeder 
entgegen arbeitet ein Elektromagnet, welcher in die Laufleitung des Motors 
eingeschaltet ist, und sobald er vom Strom durchflössen wird, den Brems- 
backen von der Scheibe abzieht. Anstatt einen besonderen EHektromagneten 
einzuschalten, wird gewöhnlich ein Polschuh des Motors als Magnet be- 
nutzt, gegen den sich ein im Gestell gelagerter Anker anlegt, wenn der 
Motor Strom erhält. Sobald der Arbeitstrom eingeschaltet wird, wird also 
die Bremsung aufgehoben und der Motor freigegeben. 

Der Weichenantrieb wird in seinen Endlagen dadurch verriegelt, daß 
eine federnde Sperrklinke sich in eine auf der Hauptwelle W befestigte 



442 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 







^1 %.>^v^^;^^■^^:^l^x<V'.^-A^V^^^^T^ 



0. Amerikanische Systeme. 



443 



Sperrscheibe legt. Bei Begiim der Bewegung des Zahnkranzbogens wird die 
Klinke aus der Sperrlage gehoben^ bei Beendigung desselben fällt die selbst- 
tätig wieder in dieselbe ein. 




Fig. 90. 

Der Weichenantrieb ist nicht aufschneidbar. Er wird in einem eisernen 
Kasten (Fig. 90) eingeschlossen, aus dem nur die Antriebkurbel herausragt. 

b) SigiMdstellmg. 

Die Schaltung für die Signalantriebe geschieht nach Fig. 91. Es wird 
Dur die Haltstelhing des Signalantriebes im Stellwerk überwacht, au welchem 



444 



III. Elektrische Bahnhofsignale uad Weichen. 




Fig. 91. 



Zwecke im Stellwerk ein Überwachungselektromagnet e untergebracht ist. 

Er hält bei angezogenem Anker Kontakte geschlossen, über welche, wie 

oben beschrieben (vgl. Fig. 87), die Laufleitungen der mit dem Signal in 

Abhängigkeit stehenden Weichen geführt werden. 

ww sind Weichenkontakte, welche in der dem Signal entsprechenden 

Stellung der Weichenzungen geschlossen sind, s^ ist ein Kontakt im Signal- 
antrieb, welcher bei auf 

/j Fahrt stehendem Signal 

geschlossen ist, s^ ein 
Kontakt, welcher durch 
einen Elektromagneten f 
im Antrieb gesteuert wird, 
«3 ein in der Haltstel- 
lung des Signalantriebes 
geschlossener Kontakt 
Der Überwachungstrom 
fließt auf dem Wege 

Wird der Signalstellhebel h umgelegt, so fließt zunächst der Strom 
-f- 6 ÄZ, w w m «j /g — b. Der Motor läuft und stellt den Signalflügel auf Fahrt. 
Nach Erreichen der Fahrtstellung schaltet der Antrieb den Schalter s selbst- 
tätig um. Es entsteht parallel zum Motorstromkreis der Stromweg -^b hl^ 
^ ^ fh — ^' Elektromagnet f zieht seinen Anker an und öffnet dabei Kon- 
takt 5,, wodurch der Motor 
ausgeschaltet wird. Der 
Signalflügel bleibt auf Fahrt 
stehen, da er sich bei er- 
regtem Festhaltemagneten f 
an einem von dem Anker 
desselben bewegten Hebel 
abstützt. Beim Zurücklegen 
des Stellhebels wird bei h 
der Stromkreis des Fest- 
haltemagneten unterbro- 
chen. Sein Anker fällt ab 
und der Antrieb verliert 
seine Abstützung, infolge- 
dessen der Signalflügel unter 
Wirkung eines Gewichtes 
in die Haltlage gehen kann. 
In dieser wird auch der 




Fig. 92. 



beim Beginn der Fahrtstellung geöffnete Kontakt s^ in der Überwachungs- 
leitung und damit der Überwachungstromkreis wieder geschlossen. 

Gehört zu dem Signal ein Vorsignal, so wird nach Abschaltung des 
Signalmotors der Stellstrom weiter zu dem Motor des Vorsignales geschickt. 
Ebenso wird die Überwachungsleitimg (<,) zunächst nach dem Vorsignal 
weiter geführt und überprüft dort die Haltstellung des Vorsignales, bevor 
sie sich an die Rückleitung l^ anschließt. 

Die Ausführung des Signalantriebes zeigt Fig. 92« Der An- 
trieb benutzt wie bei dem Weichenantrieb ein Schwungkugelgetriebe. Er 



D. Amerikanische Systeme. 



445 



ist in der Fahrtstellung des Signalflügels dargestellt. Die bewegliche Hülse H^ 
des Getriebes hat ihre höchste Stellung erreicht und dahin den Hebel B, in 
dessen ^chlitz sie mit einem Zapfen eingreift ^ mitgenommen. Dadurch ist 
die Antriebwelle W^ auf der eine Kurbel für die Signalflügelstange aufgekeilt 
ist, ebenfalls nach aufwärts geführt. Das Sperrstück S auf der Antriebwelle 
stützt sich gegen eine Nase an dem Stützhebel P, dessen unteres Ende gegen 
den Festhaltemagneten m gezogen ist. Bei Unterbrechung des Stromes 
durch m wird der Hebel P durch eine Feder von dem Magneten abgedrückt 
und entzieht dem Gretriebe seine Stütze. Die Schwungkugeln bewegen sich 
gegeneinander und die Hülse H^ geht nach abwärts. 

c) Stellwerkschalter. 

Als Stellwerkschalter werden einfache Hebelschalter, welche nur 
inj ihrer einen Endstellung Kontakt haben, verwendet. In der Ruhelage 







stehen sämtliche Kontakte der Hebel offen. Die Hebel werden dabei durch 
Federn in dieser ihrer Grundstellung festgehalten. Die Ausführung ist aus 
Fig. 93 ersichtlich, in der S die Signalhebel, ir die Weichenhebel, J/, die 
Signalrückmeldemagnete , J/^ die Weichenüberwachungsmagnete bedeuten. 
Die Hebel stehen in 2 Reihen je im Abstand von rund 150 mm voneinander. 
Um einen Motor laufen zu lassen, wird sein Stellhebel umgelegt und in 
dieser Stellung so lange gehalten, bis der Rückmelde- oder Überwachungs- 
magnet anzeigt, daß die Umstellung beendet ist. Wird der Hebel alsdann 
losgelassen, so geht er in seine Grundstellung zurück. Die Signalhebel 
müssen so lange in der umgelegten Stellung gehalten werden, als das Signal 



446 ^11- Elektrische Bahnhdfsignale und Weichen. 

auf Fahrt stehen soll. Sobald der Hebel in seine Grundstellung zurückgeht, wird 
der Festhaltestromkreis für den Flügel unterbrochen und der letztere fällt auf Halt. 

Die Stellung der Anker der Elektromagnete ist durch Farbscheiben an 
ihren Enden ersichtlich. Die beiden Weichenmagnete wirken auf eine ge- 
meinsame Farbscheibe G ein, welche also 3 Stellungen: 1. Verschluß der 
Weiche in der einen oder »2. in der anderen Lage oder dazwischen a. nicht 
betriebsmäßige Weichenstellung anzeigt. 

Die Abhängigkeitskontakte an den Magnetankem (vgl. Schaltung 87 
und 91) werden durch Gefäße mit Quecksilber, in welche Metallbügel ein- 
tauchen, gebildet. 

Mechanische Abhängigkeiten zwischen den Stellhebeln sind nicht vor- 
handen. Die Hebel können zu. beliebigen Zeiten und in beliebiger Reihen- 
folge umgelegt werden. Ströme zu den Antriebmotoren können aber nur, 
solange es die Betriebsverhältnisse zulassen, durch Schließen der Kontakte 
am Hebel gesendet werden, da diese Stromkreise zunächst über die Ab- 
hängigkeitskontakte der mit der betreffenden Betriebsvorrichtung in irgend 
welcher Abhängigkeit stehenden Weichen und Signale geführt werden. 

Die Sicherheit wird noch durch Schienenstromkreise erhöht, und die in 
diese eingeschalteten Magnetschalter halten die Laufleitungen eines Weichen- 
motors geöffnet, solange ein Fahrzeug einen in der Nähe der Weiche ge- 
legenen Gleisabschnitt besetzt hält (vgl. S. 423). 

Der in Fig. 93 vorhandene Hebel R dient zum Vorschalten von Wider- 
ständen vor die Motore, um die verschieden großen Leitungswiderstände 
auszugleichen. 

Das System Ramsey-Weir ist durch die Art und Weise, in welcher die 
Abhängigkeiten zwischen den Betriebsvorrichtungen auf elektrischem Wege 
hergestellt werden, beachtenswert. Die dabei erreichte Sicherheit ist eine 
gute und übertrifft diejenige vieler später eingeführten Systeme. Die Ver- 
wendung von Ruheströmen für diese Zwecke und die Herstellung der 
Abhängigkeiten durch die gut zu überwachenden Kontakte im Stell- 
werk ist anzuerkennen. 

Wenig glücklich sind dagegen die Ausführungen der Antriebe und des 
Stellwerkes. Der Mangel an mechanischen Verschlüssen in letzteren ist be- 
denklich, der Zwang, die Hebel in der umgelegten Stellung bis nach Be- 
endigung der Umstellbewegung zu halten, und die Ausbildung der Queck- 
silberkontakte ist wenig empfehlenswert. 

Ebensowenig ist die Art der Kraftübertragung von dem Motor auf den 
Signal- oder Weichenantrieb nachahmenswert. Bei einigermaßen handlichen 
Motoren ist die Größe der übertragbaren Kräfte zu gering. 

Das System hat auch eine weitere Verbreitung nicht gefunden. 



E. Englische Systeme. 

L CJrewe-System. 

Das zur Zeit (1906) allein in England in größeren Stellwerkanlagen 
angewendete einheimische elektrische System ist das Crewe- System von 
Webb & Thompson, mit dessen Einführung zunächst auf dem Bahnhof Crewe 
der London-Nordwest-Bahn begonnen wurde. 



E. Englische Systeme. 



447 






^ 



rAAA 



a) Weichenstellung. 

Die Umstellung der Weichen erfolgt durch Motoren, der^i Drehrichtung 
durch Umkehr der Stromrichtung in den Ankern infolge Umschaltung der 
Leitungen in dem Stellwerk bewirkt wird. Eine selbsttätige Abschaltung 
des Arbeitstromes nach beendetem Stellweg findet nicht statt. Der Motor 
läuft so lange, bis im Stellwerk durch den Stellhebel der Strom abgeschaltel 
wird. Zwischen dem Motor und den Weichenzungen ist eine mechanische 
Kupplung angeordnet, mittels welcher der Motor von dem Gretriebe nach 
Umstellung imd Verriegelung der Weiche abgekuppelt wird, so daß er bis 
zur Unterbrechung des Stromes leer weiterläuft. 

In dieser Anordnung, welche größeren Stromverbrauch als bei der sonst 
üblichen selbsttätigen Abschaltung bedingt, kann im allgemeinen ein Vorteil 
nicht erblickt werden. 

Der Stellhebel wird in zwei Abschnitten umgelegt (vgl. S. 420) ; in dem 
ersten schaltet er den Arbeitstrom an, in dem zweiten schaltet er ihn wieder 
ab. Die zwischen den oi 

beiden Abschnitten lie- 
gende Sperrung wird, 
wie üblich, durch die 
Überwachungsmagnete, 
von denen für jede End- 
lage einer vorhanden ist, 
aufgehoben. Die Über- 
wachungströme werden 
bei Vollendung des Stell- 
hebelhubes abgeschaltet. 
Ständiger Überwachung- 
strom ist also nicht vor- 
handen. Dagegen kann 
sogleich bei Beginn des ^^' 

Stellhebelweges die ordnungsmäßige Lage der Weiche jedesmal überprüft 
werden. 

Die Schaltung entspricht der Fig. 94. In der Ruhelage sind sämtliche 
Leitungen stromlos. Durch Umlegen des Stellhebels werden die Hebel- 
schalter Ä, und Äo mit den Leitungen /^ und /g verbunden (punktierte Lage). 

Es fließt der Strom -^ b l^ w l^ h^ l^ a /, ä^ — ft. Der Motor läuft. 

Nach Beendigung des Stellweges werden die Steuerkontakte s^ s^ um- 
gelegt und dem Überwachungsmagneten e^ auf dem Wege + ^ «i '5 «i ^s — ^ 
Strom zugeführt. Bei Fortsetzung des Hubes des Stellhebels unterbricht der 
Hebelschalter h^ diesen Strom wieder. 

Den Weichenantrieb stellt die Fig. 95 dar. Der Motor b arbeitet 
mit senkrecht stehender Achse. Er treibt ein Schneckenradgetriebe d c aji, 
welches durch zwei einseitige Klauenkupplungen die Antriebwelle, auf 
welcher das Schneckenrad lose sitzt, je nach dem Drehsinn des Motors nach 
rechts oder links dreht. Ein Antriebkurvenrad e trägt auf jeder Seite eine 
Hubkurve, in welche je ein Hebel /i f^ mit einer Rolle eingreift. An dem 
einen Hebel (f^) greift eine zu den Weichenzungen führende Stange f^ an, 
welche die Umstellimg der Weiche bewirkt. Von dem anderen Hebel (/i) 
aus wird ein Riegel zum Verschluß der Weichenzungen und eine Hubschiene 




U 



448 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



(vgl. S. 435) angetrieben. Letztere ist jedoch nur bei spitz befahrenen 
Weichen vorhanden. Das Antriebrad trägt außerdem auf seinem Band eine 
Wulst, durch welche die KLlauenkupplungen durch ihre doppelarmigen Ein- 
rückhebel Tj Tg aus- und eingerückt werden. Nach Umstellung und Ver- 
riegelung der Weiche verschiebt die Wulst einen wagerecht geführten Steuer- 
schieber nach, der einen oder anderen Richtung entsprechend der Weichenlage, 

indem sie gegen einen Zapfen an 
dem Schieber anläuft. In dem 
Steuerschieber ist ein Ausschnitt, 
in dem die einen Enden der 
Einrückhebel liegen. Die Hebel 
sind durch zwei Federn mitein- 
ander verbunden. Der Schieber 
rückt infolgedessen bei der Ver- 
schiebung die eine bis daMn mit 
dem Schneckenrade c gekuppelte 
Kupplung aus dem Eingpriff mit 
dem Bade aus und gibt der 
anderen dadurch die Möglichkeit, 





Fij?. 95. 



ihrerseits in das Bad einzugreifen, r^ ist in der eingerückten, r^ in der 
ausgerückten Lage gezeichnet. 

Bei der Umkehr der Bewegung des Motors nimmt die Kupplung r, die 
Antriebrolle e mit und führt sie in ihre vorige Lage zurück. 

Die Hubkurven der Antriebrolle sind so gestaltet, daß in beiden 
Bichtungen zunächst durch die Stange ^ die Weiche entriegelt und die Hub- 
schiene an ihr zur Prüfung, ob etwa ein Fahrzeug auf ihr steht, gehoben 
wird, dann die Stange f^ bewegt wird und damit die Weichenzungen umge- 
legt werden. Zum Schluß wird die Weiche wieder vemegelt. 

Der Antrieb ist in einem gußeisenien Gehäuse, der mit einem Blech- 
deckel abgedeckt ist, eingeschlossen. Das Gehäuse ist bis zur Höhe der 
Antrieb welle mit schwerem Mineralöl angefüllt, so daß das Schneckenrad- 
getriebe ständig in öl läuft. In das Gehäuse eindringendes Wasser sinkt 
durch das öl auf den Boden und wird durch das Gewicht des Öls durch ein 
seitliches Bohr aus dem Gehäuse wieder herausgedrückt. 



£. Englische Systeme. 



449 



Die Teile für die Verriegelung der Weiche und des Hubschienenantriebes 
sind in Fig. 96 abgebildet. Die Stange /j, bewegt über den Winkelhebel j 
den Riegel ^, welcher in den beiden Endlagen der Weichenzungen in Aus- 
schnitte in die mit den Zungen fest verbundenen Stangen h^ h^ eindringt 
und die Weiche damit verriegelt. An den Schieber ist ein doppelarmiger 





Fig. 96. 



Hebel angelenkt, durch dessen Bewegung die Hubschiene gehoben und ge- 
senkt wird. 

In dem gleichen Gehäuse mit dem Riegel und von diesem gesteuert 
befinden sich die Steuerkontakte j^ j^- Ist die Weiche in der einen Endlage 
verriegelt, so ist j, , ist sie in der anderen Endlage verriegelt, j^ dui'ch den 
Schalthebel k geschlossen. 

Ein zweiter Satz Kontakte wird benutzt, um üben sie die Ströme für 
diejenigen Signale zu führen, welche von der Stellung der Weichen ab- 
hängen. 

Der Weichenmotor in dem Antrieb ist in Fig. 97 abgebildet. Er 
verbraucht zur Umstellung einer Weiche bei 100 V. Spannung 20 Ampere 
und macht dabei etwa 800 Umdrehungen in der Minute. Die Umstelldauer 
beträgt etwa 3 Sekunden. Der Stromverbrauch ist im Vergleich zu allen 
übrigen Ausführungen ein ganz außerordentlich hoher. Der Motor und das 
Getriebe * laufen dabei noch vollständig in Öl . und die Motorachse ist in 
Kugellagern gelagert. 



Handb. d. Elektrotechnik XI. 2. 



ii9 



450 



III. Elektrische Bahnhof Signale und Weichen. 



l-^- — " 




Fig. 97. 




/vVH/uJ 



Fig. 98. 



b) Slgnalstellung. 

Für die Signale werden die Timmis- 
An triebe mit Hubmagneten (vgl. S. 345) ver- 
wendet. 

Die Elektromagnete der Signale erhalten zum 
Ziehen der Signalflügel über einen Schalter am 
Signalstellhebel Strom zugeführt, der den Flügel 
in der Fahrtstellung hält. Der Signalstrom wird 
über Zungenkontakte der spitz befahrenen Weiche 
geführt. Zur Verringerung des Stromverbrauches 
wird nach Erreichen der Fahrtstellung durch 
einen Schalter am Signal ein Widerstand in den 
Stromkreis eingeschaltet. Zum Stellen des Signal- 
flügels werden 15 Ampere bei 100 V. verbraucht, 
die durch Einschalten eines Widerstandes auf 
2 Ampere verringert werden, was zum Fest- 
halten des Signalflügels genügt. Auch für die 



£. Englische Systeme, 




Fig. 99 a 




^alriifl'^.^er 




Fig. 99 b. 



29* 



452 



III. Elektrische Bahnhof Signale und Weichen. 



Signalstellung sind also ganz ungewöhnlich große Energiemengen hei dem 
System erforderlich. 

Der Signalmagnet ist in Fig. 98 abgebildet, o ist der Ausschaltkontakt. 



c) Stellwerkschalter. 

Im Stellwerk sind die mechanischen Teile von den elektrischen ganz 
getrennt angeordnet. Die Stellhebel sind für sich allein in einem Grestell. 
das auf dem Fußboden des Bedienungsraumes im Stellwerkgebäude aufge- 
stellt ist, zusammengefaßt (Fig. 
99 a). Sie sind in zwei Reihen 
übereinander angeordnet. In 
den einzelnen Reihen stehen 
die Hebel etwa 90 mm von- 
einander entfernt, so daß in der 
Längsrichtung des Stellwerkes 
für den Hebel ein Raum von 
nur etwa 45 mm beansprucht 
wird. In dem unteren Stock- 
werk des Stellwerkgebäudes ist 
ein zweites Gestell mit den 
Stellwerkver Schlüssen 
und den Schaltern aufgestellt 
(Fig. 99 b). Es enthält in seinem 
oberen Teile zunächst mehrere 
Verschlußkästen cc übereinander, 
in welchen die Stellwerkver- 
schlüsse untergebracht sind. Die 
gegenseitigen Verschlüsse wer- 
den in der üblichen Form durch 
Längs- und Querschieber herge- 
stellt (tappet locking) vgl. Fig. 79. 
Die Stellhebel a sind mit den 
Querschiebem durch die Stangen 
// verbunden. Unterhalb der 
Schieberkästen befinden sich die 
elektrischen Schalter und Ver- 
schlüsse. Als Kontakte (o bis /) 
sind Kohlekontakte von großen 
Abmessungen gewählt. Es ist 
auf leichte Auswechselbarkeit 
aller Teile gesehen. 

Die feststehenden Kontakt- 
stücke {g bis /) sind durch leicht 
lösbare Steckkontakte mit den 
Klemmen, an welchen die Lei- 
tungen angeschlo'ssen sind, ver- 
{c f) können ebenfalls leicht ab- 
von dem Stellhebel nach abwärts 
Die Kohlen dieser Kontaktteile 




Fig. lüO. 



bunden. Die beweglichen Kontaktstücke 
gehoben werden, da die Stange d in das 
führende Gestänge nur lose eingehängt ist. 



£. Englische Systeme. 



453 



werden durch Federn gegen die feststehenden Kontaktteile gepreßt. Die 
Einzelheiten der Kontakte sind aus Fig. 100 ersichtlich. 

Die Überwachungsmagnete mit den Sperren für die Stellhebel 
(check locks) liegen imter den Kontakten. Beim Umlegen eines Stellhebels 
wird die mit ihm verbundene Stange m (Fig. 99 b) nach etwa ^j^^ des Stell- 




Fig. lül. 



weges dadurch festgehalten, daß sich die an ihm befindliche Nase n^ gegen 
den Anker p^ des Elektromagneten o^ legt. In dieser Lage überbrückt 
Kontakt f die Kontakte A; j und Kontakt e die Kontakte // y, wodurch der 
Arbeitstrom geschlossen wird. Erst wenn durch den Magneten o, nach er- 
folgter Umstellung der Weiche der Überwachungstrom gesendet und dadurch 
der Anker p^ angezogen wird , kann der Hebel in seine Endlage gebracht 
werden. In dieser Lage liegt Kontakt f auf j und Kontakt e auf g. Die 



454 



III. Elektrische Bahnhof Signale und Weichen. 



Laufleitungen sind unterbrochen. Beim Zurücklegen des Hebels geschieht 
die Sperrung nach dem ersten Abschnitt der Bewegung durch den Magneten o^ 
mit seinem Anker p^ und der Nase n^^ an der Stange m. 



cß* 




Die Einzelheiten der Sperre sind aus Fig. 101 deutlicher erkennbar. 
Die ganze Höhe des Stellwerkes beträgt etwa 3'3 m. 
Die Gesamt anordnungeines Stellwerkes zeigen Fig. 102 a und b, 
von denen die erste den oberen, die zweite den unteren Teil darstellen. 



E. Englische Systeme. 



455 



Die Leitungen zu den Motoren werden in Kabeln verlegt, welche im 
allgemeinen in hölzerne Kanäle eingelegt werden. Die Kanäle werden 
mit Pech ausgegossen. 




Das CBEWE-System kann als ein Fortschritt in der Ausbildung elek- 
trischer Stellwerke nicht angesehen werden. Die hohen Stromstärken zum 
Antrieb der Motoren (20 Ampere) verlangen große Leitungsquerschnitte und 
besonders sorgfältige Ausbildung der Kontakte. Die Umstellungsdauer von 



456 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



3 Sekunden für Weichen ist für ein System mit Bewegung der Hebel in 
2 Abschnitten verhältnismäßig groß. Der Mangel an einer selbsttätigen Ab- 
schaltung oder Bremsung der Motoren ist nicht unbedenklich, da bei unvor- 
sichtiger Handhabung der Motor unnötig lange imter Strom stehen bleiben 
kann. Das Fehlen jeder Überwachung der Signalstellung ist fehlerhaft. Die 
Konstruktionen im Stellwerk nehmen viel Raum in Anspruch. Die Zahl der 
Leitungen zu den Weichen (6) ist groß. 

F. Französische Systeme. 

1. Nordbahn-System. 

Als erster Versuch elektrischer Weichenstellung in Europa mag der 
Weichenantrieb der französischen Nordbahngesellschaft aus 
dem Jahre 1887 nachstehend beschrieben werden. Zur Bewegung der 
Weichenzungen wird ein kleiner Motor A (Fig. 103) von etwa IV2 PS ver- 




Fig. 103. 



wendet, welcher zwischen den Gleisschienen auf einer hölzernen'^Unterlage 
angeordnet ist. Die Ankerachse B des Motors ist nach beiden Seiten bis 
unter die Füße der Mutterschienen verlängert und trägt an beiden Enden je 
einen Cylinder C C, , auf welchem ein Schi-aubengang eingeschnitten ist. In 
diesen Schraubengang greifen Zapfen an den unteren Flächen der Weichen- 
zungen n m ein. Bei einer Drehung des Motors werden dadurch die Weichen- 
zungen parallel verschoben. In den Endlagen werden sie durch Knaggen t fj 
auf den Cylindern e e^ vemegelt. Der Motor verbraucht für eine Weichen- 
umstellung bei 60 V. 25 Ampere und macht dabei 480 Umdrehungen in der 
Minute. Der Antrieb ist aus dem Versuchszustand nicht herausgekommen 
und nicht weiter durchgebildet worden. Er zeigt die UnvoUkommenheiten 
einer ersten Ausführung in jeder Beziehung. Die später nicht wiederholte 
Anordnung, alle Antriebteile zwischen den Schienen des Gleises zu verlegen, 
ist zu verwerfen, da sie an dieser Stelle Beschädigungen am leichtesten aus- 
gesetzt sind und ihre Unterhaltung am schwierigsten ist. 



2. Ducousso-Rodary-System. 

Seit dem Jahre 1898 sind in Frankreich auf einigen Bahnhöfen der 
Paris-Ly on-Mediterranee Bahn elektrische Stellwerkanlagen nach dem System 
Ducousso-RoDARY in Betrieb genommen. Es ist ein System mit zwei- 
stufiger Hebelbewegung und mit ständiger Überwachung der Endlagen der 
Antriebe. 

a) Weichenstellung. 

Die Anschauung des Weichenmotors geschieht im ersten Bewegungs- 
abschnitt des Stellhebels, die Abschaltung im zweiten durch einen doppelten 



F. Französische Systeme. 



457 




Hebelschalter im Stellwerk, welcher die Laufleitungen an- und abschaltet. 
Für die Umkehr der Drehrichtung des Motors ist ein zweiter doppelter 
Hebelschalter im Stellwerk und ein elektromagnetischer Umschalter im 
Weichenantrieb vorhanden. Diese beiden arbeiten so miteinander, daß die 
durch den Motoranker geführten Ströme stets in der gleichen Richtung fließen, 
während die Stromrichtung in der Schenkelwicklung nach Beendigung des 
Stellweges und erneutem Umlegen des Stellhebels jedesmal gewechselt wird. 
Das Stillsetzen des 
Motors geschieht durch 
Kurzschlußbremsung. 

Die Schaltung 
ist im wesentlichen in 
der Fig. 104 darge- 
stellt. Um ein anschau- 
liches Bild zu geben 
war es notwendig, die 
Motorschaltung und 
die Überwachungs- 
schaltunggetrennt dar- 
zustellen. 

^1 K 



/?8 sind die 
Hebelschalter, welche 
im ersten Abschnitt 
des Hebelweges allein 
bewegt werden, h^ h^ 
mit den erstgenannten mitgenommen werden, p^ p^ ist der Magnetschalter im 
Antrieb — ein polarisiertes Relais — , welcher die Steuerschalter s^ s^ «3 
steuert, x^ z^ und w^^ w^ sind Kontakte, deren Lage von derjenigen der 
Weichenzungen und des Antriebes abhängen, e ist der Überwachungsmagnet. 

In der Ruhestellung fließt ein Überwachungstrom -\-beh^ /g z^ u\ s^ l^ — b, 
während die Laufleitungen durch die Hebelschalter h^ k^ offen gehalten 
werden. Soll der Motor die Weiche umstellen, so wird der Stellhebel um- 
gelegt, bis die Schalter /^j h^ h^ in ihrer Mittellage liegen (erster Bewegungs- 
abschnitt). In dieser Lage ist der durch die Leitung /g fließende Über- 
wachungstrom bei Äg unterbrochen und die Laufleitimgen sind geschlossen. 
Es fließt der Strom + ^ ^6 ^2 'a Pi P2 h ^ *i ^' '1 K K — ^* ^^ durchläuft sowohl 
den Anker, wie die Schenkelwicklung eine kurze Zeit in umgekehlter Richtung, 
wie er sie zur Erreichung der augenblicklichen Endlage bei der vorher- 
gehenden Umstellung durchlaufen hat. Der Motor bleibt aber still stehen, 
da seine Schenkelwicklung kurz geschlossen ist. (Der Kurzschluß ist der 
Übersichtlichkeit wegen in die Schaltung nicht mit eingetragen.) Dagegen 
schaltet der Magnetschalter j^j jöj infolge der Stromsendung die Steuerkontakte 
*i »'2 *8 ^™' I^er Kurzschluß des Motors wird dadurch aufgehoben und es 
entsteht der Stromkreis +^^5^2 /^ /?i p^ s^ a s^ w l^ \ h^ — b. Der Motor läuft, 
stellt die Weiche um und wird dann wieder durch Kurzschließen seiner 
Schenkelwicklung elektrisch gebremst. 

Infolge Umstellung der Weiche sind die Weichenkontakte äj und it\ 
geöffnet und Xg ^^^ w^ geschlossen und über die Leitung i^^ ein neuer Über- 
wachungstromkreis -|- ^ ^ ''8 ^'e U ^a *^ 2 *8 ^5 — ^ gebildet, welcher in bekannter 
Weise die Sperre zwischen dem ersten und zweiten Bewegungsabschnitt des 



Fig. 104. 
h^ die Hebelschalter, welche im zweiten Abschnitt 



458 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



Stellhebels beseitigt und den Hebel zur Weiterbewegung freigibt. Wird der 
Hebel weiter umgelegt, so werden zunächst durch die Schalter ä^ und h^ 
die Laufleitungen geöffnet und der Schalter A3 unmittelbar auf die Über- 
wachungsleitung ^4 geschaltet. Alsdann wird die Stellung der Schalter //^ Ä5 h^ 
gewechselt. 

Beim Zurücklegen des Stellhebels, um die Weiche wieder zurückzustellen, 
fließt der Arbeitstrom in umgekehrter Richtung durch die Leitungen und den 
Magnetschalter, da die Schalter //^ h^ nunmehr an die anderen Pole der 
Stromquelle infolge Wechseins der Stellung der Schalter h^ h^ anliegen. 




\.M 



<u 



^2 *y^ TungesttMiurt und der Motor in umgi?- 



kehrier liiclituiiL». wie ymww 5? tiui Lauften gebracht. Der Stromlaul i^t dabei: 
-\- ti h^ h^ 1^ tr fi^ ^1 >,» p., /jj L //vt /^4 — /'« Nach beendetem Stellhebelweg trift 
«Irr flEH'tjrestente ri)ei'W;ie!iiin^stromkri"is wit-der auf. 

Wie nhne weUrres ersirliiliih. ist die Hcluiltiin^ ^elir umständlich und 
umliirchsic lirig. Die VerweTidun*^ vnji ilsi^net>ir)iiilieni außerhalb des Stell- 
werke^^ sollte amii nnili Mii^^llrlikeit vi'iiiM*'dra werden, da sie sieh erfubrungs- 
gemäß schlecht gegen VVitterungseinllüsse schützen lassen. 

Die Ausführung des Weichenantriebes zeigt Fig. 105. Der Motor A 
treibt ein Schneckengetriebe (' D an. Auf dem Schneckenrade D sitzt der 
Zapfen E^ welcher in eine Hubkurve des Hebels F eingreift. Auf der gleichen 
Drehachse wie F sitzt der Hebel G^ an welchem die nach den Weichen- 
zungen führende Antriebstange H angeschlossen ist. Bei einer Drehung des 
Rades I) läuft der Zapfen E zunächst in der Hubkurve ohne den Hebel F 
zu bewegen. Es ist dies der Entriegelungsweg. Alsdann legt er sich 



F. FmuOeische S3r8teine. 459 

gegen den einen Band der Kurve und bewegt die Hebel F und G^ wodurch 
die Stange H verstellt wird. — Stellweg — . 

Bei der Weiterbewegung bleibt der Hebel F liegen und der Zapfen E 
verriegelt ihn — Verriegelungsweg — . Nachdem E einen Weg von 
etwa 270® gemacht hat, wird der Motor durch Kurzschlußbremsung fest- 
gesetzt. Zur Erzielung dieses Kurzschlusses steuert das Bad D durch eine 
Kurve K den Schalthebel L, der auf die Kontakte Jf einwirkt. In den End- 
lagen des Antriebes sind die Kontakte geschlossen, während des Entiiege- 
lungs- imd des Yerriegelungsweges werden sie geöffnet und bleiben während 
des Stellweges offen. L steuert noch eine zweite Beihe Kontakte If, durch 
welche die Endlagen des Antriebes überwacht werden (ir^ tr, der Schaltung 
Fig. 104). Die Stange führt zu den Weichenzungen und bewegt den 
Zungenkontaktschließer X 

In dem gußeisernen Gehäuse^ in welchem der Motor und die Antrieb- 
teile untergebracht sind^ befindet sich noch der Magnetschalter J. 

Um den Antrieb aufschneidbar zu machen wird zwischen Antrieb 
und Weichenzunge eine kräftige Feder, die sogenannte Per'drizetfeder, 
eingeschaltet, welche beim Aufschneiden eine Bewegung der Zungen ohne 
Bewegung des Antriebes gestattet. Die Kontakte M werden dabei geöffnet 
und der Überwachungstrom unterbrochen. Diese Art und Weise eine Weiche 
aufschneidbar zu machen ist wenig empfehlenswert. Nach erfolgter Auf- 
schneidung durch eine Fahrzeugachse bleibt die Feder gespannt und sucht 
die Weichenzungen wieder in die Stellung, in welcher sie vor der Auf- 
schneidung lagen, zurückzuführen. Sie sucht also ständig die Badflansche 
festzuklemmen oder aus dem Gleis zu heben. Hat ein Zug die Weiche auf- 
geschnitten und drückt dann der Lokomotivführer, weil er seine Einfahrt in 
eine falsche Fahrstraße bemerkt hat, den Zug zurück, bevor alle Achsen 
die Weiche durchfahren haben, so kann sehr leicht dadurch eine Entgleisung 
oder Zerreißung des Zuges veranlaßt werden. Die Feder kann nämlich 
inzwischen die Weichenzungen ganz oder teilweise zurückgestellt haben. 
Es wird dann, während der hintere Teil des Zuges noch in der falschen 
Fahrstraße steht, der vordere Teil in die richtige Fahrstraße geschoben. 

Der Weichenmotor ist ein Hauptstrommotor, welcher bei einer Um- 
stellung etwas über zwei Ampere bei 110 Volt Spannung verbraucht. Er 
leistet im Höchstfalle V2 PS. 

b) Signalschaltung. 

Die Stellung der Signale erfolgt durch Motorantriebe. Der Motor 
bringt das Signal in die Fahrtstellung, in welcher es durch eine elektro- 
magnetisch^ Kupplung gehalten wird. Nach Unterbrechung des Kuppel- 
stromes wird das Signal durch ein Gewicht in die Haltstellung gezogen. 
Dabei wird der Motoranker wieder in seine Grundstellung zurückgebracht. 
Der dabei erzeugte Strom dient zur Bückmeldung und Aufhebung der Sperre 
am Signalhebel, welche ein vollständiges Zurücklegen des Hebels und Frei- 
gabe der Weichenhebel bis nach erfolgter Haltstellung des Signals ver- 
hindert. 

Als Signale werden Wendescheibensignale, bei denen eine 
viereckige Scheibe um eine senkrechte Achse gedreht wird, verwendet 
(Fig. 106). 



460 



III. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 



Der Signalantrieb (Fig. 107) besteht aus dem Motor Aj welcher ein 
Schneckengetriebe antreibt, von welchem nur das Schneckenrad E im Schnitt 
sichtbar ist. Mit dem Schneckenrad fest verbimden ist eine elektromagnetische 
Kupplung bestehend aus dem geschlossenen Elektromagneten D und dessen 
Anker F, welch letzterer für sich lose drehbar auf der Achse C gelagert 

ist. Mit dem Anker verbunden ist 
ein Trieb G, welches in einen 
Zahnradbogen H eingreift. Mit H fest 

>1^"~J^^^M auf einer Achse B sitzt eine Antrieb- 

^^^j[^H| V kurbel J. An sie greift eine Stell- 
H^^r^^ü # Stange / an imd dreht die Signal- 
^^^^K ^vL ^ Stange mit der Signalscheibe. 
^^^|p "-^ In der gezeichneten Stellung be- 

A j findet sich das Signal in der Fahrt- 

w ! I Stellung. Der Motor ist stromlos, da die 

I \ Laufleitung durch einen von der Achse 

I I B gesteuerten Schalter L unterbrochen 

I " ist. Ein an einer Kette angreifendes 

ll Gewicht (siehe Fig. 106) sucht die 

Signalscheibe auf Halt zu stellen, 
vermag dies aber nicht, solange der 
Elektromagnet D erregt ist und seinen 
Anker F festhält , da ein Rückdrehen 
des Motors dui'ch die eingängige 
Schnecke des Getriebes verhindert ist. 
Wird aber der durch D fließende 
Kuppelstrom unterbrochen, so dreht 
das Gewicht das Zahngetriebe H G 
und den Anker F in der Richtung der 
eingezeichneten Pfeile in die Haltlage. 
Hierbei wird der Kontakt L wieder 
geschlossen. W^ird dem Motor von 
neuem Strom zugeführt, so läuft er in 
demselben Drehsinne, wie vorher, um 
und stellt bei vorhandenem Kuppel- 
strom das Signal wieder auf Fahrt. 
Eine Umkehr der Motordrehung ist 
also nicht erforderlich. Zwischen dem 
Kuppelmagneten und seinem Anker 
ist ein laufendes Klinkengesperre mit 
der Klinke M eingeschalt;<et , welches 
eine Bewegung des Ankers der Kupp- 
lung gegen den Magneten nur in 
einer Richtung gestattet und zwar nach der Haltlage des Signals zu. Die 
Möglichkeit, das Signal auf Fahrt zu stellen, ohne daß der Motor läuft, ist 
dadurch ausgeschlossen. 

In der Haltstellung des Signales ist der Signalkontakt K geschlossen, 
über den der Rückmeldestrom nach dem Stellwerk geführt wird. 

Der Signalmotor verbraucht im Durchschnitt zu einer Signalstellung 




Fig. 106. 



F. Französische Systeme. 



461 



bei HO V. 0*7 Ampere während 3 Sekunden. Seine größte Leistung beträgt 
etwa '/g PS. Der Festhaltestrom in der Kupplung beträgt 0*045 Ampere. 




Fig. 1U7. 



Für die Erzeugung des Stroms zum Stellen und Überwachen der 
Anlage dienen Akkumulatoren. Die übliche Spannimg ist HO V. Der Ver- 
brauch an Ladestrom beträgt täglich im Durchschnitt für jeden Motor 
0-3 KW.-Stunden. 

Die Leitungen zu den Motoren sind in Kabeln vereinigt. Zu jeder 
Weiche führen 5 Leitungen, zu jedem Signal 3. Die Kabel liegen in Holz- 



462 IIL Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 

kanälen oder werden auch unmittelbar in der Erde verlegt und durch Draht- 
gitter geschützt. 

3. Bleynie-System. 

Unter Benutzung des Systems Ducoüsso & Rodary ist von Blbynie 
ein System für elektrische Weichen- und Signalstellung ausgearbeitet und 
ausgeführt worden, bei dem von der Anordnung einzelner Stellhehel 
für Weichen und Signale abgesehen und nur für jede Fahrstraße 
ein einziger Hebel, mit welchem sämtliche zu der Fahrstraße gehörigen 
Weichen und Signale gestellt werden, vorgesehen ist. 

Beim Umlegen des Hebels werden in dem ersten Teil seines Weges die 
Weichen gleichzeitig in die richtige Lage gebracht. Haben sämtliche Weichen 
ihren ordnungsmäßigen Zustand zurückgemeldet, so kann der zweite Teil des 
Hebelweges zurückgelegt werden, wobei die Signale auf Fahrt gestellt werden. 
Das Zurücklegen des Hebels geht ebenfalls in zwei Abschnitten vor sich. 
In dem ersten werden durch Stromunterbrechung die Signale in die Haltlage 
überführt, worauf bei Rückmeldung dieses Zustandes eine Sperre am Hebel 
beseitigt wird und in dem zweiten werden die Weichen wieder in ihre Grund- 
stellung zurückgeführt. 

Die Ausbildung dieses Systems beruht auf dem Bestreben, die Zahl der 
Handhabungen, welche der Wärter für eine Zugfahrt zu machen hat, auf 
das geringste Maß zu beschränken. Er soll für jede Zugfahrt stets nur einen 
Hebel umlegen. Die Bedienung des Stellwerkes ist also eine sehr einfache 
und schnelle. 

Dieser Vorteil kann aber überhaupt nur da zur Geltung kommen, wo 
alle auf dem Bahnhof vorkommenden Bewegungen von Fahrzeugen, also 
auch die Verschubbewegungen, in genau ein- für allemal festgelegten Fahr- 
straßen vor sich gehen. In diesem Falle brauchen die Weichen nicht einzeln 
bedienbar zu sein. Ein derartiger Zustand ist aber auf einem Bahnhofe mit 
auch nur einigermaßen starkem Verkehr nicht denkbar. Es wird in mehr 
oder weniger großem Umfange erforderlich sein, in dem Fahrprogramm nicht 
vorgesehene Fahrten vorzunehmen und einzelne Weichen für sich allein zu 
bedienen. Es sind daher auch Schalter zur Einzelbedienung der Weichen 
und Signale vorzusehen, die betriebssicher gebaut, die Einfachheit des 
Systems aufheben und bei mißbräuchlicher Benutzimg, die sich kaum wird 
ausschließen lassen, die Sicherheit gefährden. 

Bleynie benutzt dafür einen einfachen Stöpselkontakt, welcher die 
Weichenmotore unmittelbar an die beiden Pole der Kraftquelle anschließt, 
ein zwar sehr einfaches, aber mit Rücksicht auf die mangelnde Betriebs- 
sicherheit unzulässiges Hilfsmittel. Der angestrebte Vorteil der schnelleren 
Bedienung fällt überdies gegenüber denjenigen Systemen nicht ins Gewicht, 
bei denen der ganze Hebelweg zum Umstellen der Weichen auf einmal ge- 
macht wird (vgl, Abschn. HI Cj, da die Bedienungszeit hierbei zum Einstellen 
einer Fahrstraße an und für sich schon äußerst gering ist. Bei dem Siemens- 
System lassen sich beispielweise 20 Hebel bei einiger Übung in etwa 20 Sek. 
umlegen. 

Bei den Ausführungen ist Bleynie selbst von dem Grundsatze: eine 
Fahrstraße — ein Hebel abgegangen und hat Zwischenhebel vor- 
gesehen, welche unmittelbar auf die Signale wirken. Es werden dann mit 



F. Französische Systeme. 453 

den Fahrstraßenstellhebeln nur die Weichen umgestellt und ver- 
schlossen und die Signalstellung vorbereitet. Durch die Zwischenhebel 
werden aber erst die Signale gestellt. Diese Anordnung ist zunächst im 
Interesse der Vereinfachung des Stellwerkes für diejenigen Fahrstraßen ge- 
troffen, welche von 2 Richtungen befahren werden, bei welcher also 2 ver- 
schiedene Signale von der gleichen Weichenstellung abhängen. Der Zwischen- 
hebel wählt dann, nachdem die Fahrstraße eingestellt ist, das betreffende 
Signal aus. Er hat noch weiter den Zweck, das Signal hinter dem Zuge 
einschlagen zu können, ohne dadurch den Verschluß der Fahrstraße aufzu- 
heben. Er wird daher auch für Fahrstraßen, die nur in einer Richtung 
befahren werden, verwendet. Er wird femer dazu benutzt, um die Ab- 
hängigkeit von zusammen arbeitenden Signalen, die nur in einer bestimmten 
Reihenfolge gestellt werden dürfen (z. B. Haupt- und Vorsignal), herzustellen. 
In diesen Fällen ist der Zwischenhebel ein vollständiger Signalhebel 
geworden, der für jede Zugfahrt benutzt wird. Für Gruppen feindlicher 
Fahrstraßen ist durch geeignete Ausbildung der Zwischenhebel und ihrer 
Verbindung mit den Fahrstraßenstellhebeln für einige Ausführungen die Zahl 
der letzteren für jede Gruppe auf einen beschränkt. Umgekehrt läßt sich 
natürlich auch, wie bei anderen Systemen, in diesen Fällen mit einem 
Zwischenhebel (Signalhebel) auskommen, wenn die genügende Anzahl Fahr- 
straßenhebel vorhanden ist. 

a) Stellhebel. 

Als Fahrstraßenstellhebel (Fig. 108, 109) werden die Weichenhebel 
des Dücoüsso-RODABY-Systems benutzt, welche nur bezüglich der Kontakte, 
zum Anschalten der Arbeit- und Überwachungströme geändert sind. Der 
Stellhebel A treibt über ein Kegelrädergetriebe e zwei Kontaktwalzen EE^ 
an, auf welche ähnlich den Fahrschaltern von Motorwagen Kontaktklötze 
aufgesetzt sind, gegen welche feststehende Kontaktfedem schleifen. Die 
untere Walze E^ dient zur Anschauung der Arbeitströme {h^ h^ der Schaltung 
Fig. 104). Die obere Walze E schaltet die Überwachungsmagnete an den Fahr- 
straßenstellhebeln an (^3 der Schaltung) und stellt die Abhängigkeiten zwischen 
den Weichen und Signalen her. 

B ist der Überwachungsmagnet, dessen Anker mit einem Riegel G ver- 
bunden ist. Bei abgefallenem Anker liegt der Riegel in dem Weg eines 
Ansatzes h an dem Stellhebel A und verhindert nach etwa % des Hebelweges 
eine Weiterbewegung des Hebels (Fig. 109). Zur Prüfung, ob der Magnetanker 
nicht etwa klebt, dient ein Knaggen 6, am Stellhebel, welcher nur bei hoch- 
stehendem Riegel C\ also nur bei abgefallenem Anker, im Beginn des Hebel- 
weges durch einen Ausschnitt im Riegel hindurchtreten kann. Um diese 
Prüfung noch wirksamer zu machen, drückt zunächst noch der Knaggen h^ 
den Riegel nach abwärts und den Anker gegen die Polschuhe des Über- 
wachungsmagneten und schiebt ihn in den Weg des Knaggens h^. Der Riegel 
muß wieder hoch gehen, der Magnet also seinen Anker wieder loslassen, 
damit der Hebelweg fortgesetzt werden kann. Ein Kleben des Ankers muß 
auf diese Weise die Anschaltung der Arbeitströme mit Sicherheit verhindern. 
Die Kontakte ffx {h^ h^ h^ der Schaltung), durch welche die an den 
Laufleitungen anliegenden Pole der Stromquelle vertauscht werden, werden 
durch den Mitnehmer D gesteuert. Der Mitnehmer wird jedesmal kurz vor 



464 in. Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 

BeeDdigung des Hebelweges durch die auf dem Stellhebel sitzenden Klinken c 
oder Cj umgelegt. Auf einer mit dem Mitnehmerhebel verbundenen Stange 
sitzt eine Feder t/g, welche gewöhnlich durch die Klinkenhebel c^ und c^ 
gespannt gehalten wird. Unterhalb der Kontakte des Schalters ist ein 
elektromagnetischer Funkenlöscher d angeordnet. 

Wird nach dem ersten Bewegungsabschnitt der Stellhebel zurückgelegt, 
so drückt eine der Klinken c oder Cj den oberen Arm des Hebels c^ oder c^ 
beiseite. Hierdurch wird die Feder d^ nach oben oder unten freigegeben 
und schaltet die Schalter ff^ mit dem Mitnehmerhebel um. Infolgedessen 
tritt die Polumschaltung ein, ohne daß der Stellhebel umgelegt ist. Bei er- 
neutem Umlegen des Hebels fließt daher der Arbeitstrom in umgekehrter 
Richtung und holt die Antriebe in die Anfangstellung zurück. Die Weichen 
können also, ohne daß sie ihre Endlage erreicht haben, zurückgeholt werden. 
Wird dann der Stellhebel wieder in die Anfangstellung zurückgelegt, so 
wird von neuem die Feder gespannt und durch die Klinkenhebel festgehalten. 
Der Mitnehmer D wird in seine Ausgangstellung zurückgebracht. 

Die Beeinflussung der Sperrmagnete durch die Lage der Weichen und 
Signale geschieht nicht unmittelbar, wie bei den Ausführungen von Ducousso 
& RoDARY durch Kontakte in den Weichen- und Signalantrieben, sondern 
unter Vermittlung von Magnetschaltem FF^ für die Weichen und G für die 
Signale, welche in dem Stellwerk eingebaut sind. Die Fahrstraßenstellhebel 
sind untereinander in bekannter Weise durch Stellwerkverschlüsse in einem 
senkrecht angeordneten Verschlußkasten durch Stangen a, welche an den 
Stellhebeln angreifen, in Abhängigkeit gebracht. 

Die Zwischen- oder Signalhebel K sind in dem Stellwerke ober- 
halb der Fahrstraßenstellhebel untergebracht. Sie bestehen aus einer Kontakt- 
walze mit einem aus dem Stellwerkgehäuse herausragenden Knebel und sind 
für den Fall, daß sie zur Stellung mehrerer voneinander abhängiger Signale 
dienen, mit einer elektrischen Sperre ausgerüstet. 

Die Handhabung der Fahrstraßenstellhebel A ist nach 
Obigem die folgende. Beim Umlegen des Hebels diückt zunächst sein An- 
satz 6g den mit dem Anker des Elektromagenten B gehenden Riegel C nach 
abwärts und überprüft den ordnungsmäßigen Zustand des Magneten. 

Bei seiner Weiterbewegung stößt er mit seinem Ansatz b gegen den 
Riegel. In dieser Stellung sind die Weichenmotore und die Überwachung- 
ströme angeschaltet. Nach Eingang der Rückmeldung von den Weichen wird 
der Riegel C von dem Magneten B aus der Bahn des Hebels entfernt und 
darauf der Hebel bis zu Ende bewegt. Dabei erfolgt die Anschaltung der 
Signalströme an den Signalhebel. Beim Zurücklegen findet der Ansatz h 
des Hebels an dem Riegel eine Spen-ung bis die Rückmeldung von der 
Haltstellung der Signale eintrifft, und kann dann soweit zurückbewegt werden, 
daß die Weichenmotore zum Rücklauf in ihre Grundstellung angeschaltet sind. 
Nach Eintreffen der Meldung von der erfolgten Rückstellung kann der Hebel 
in die Grundstellung zurückgeführt werden. 

b) Schaltung. 

In Fig. 109 ist die Schaltung für eine Fahrstraße von Gleis 1 in 
Gleis 3 mit den Weichen a^ a^ a^ und dem Signal SCy mit seinem Vor- 
signal D^ zusammengestellt. D ist der Mitnehmer zum Wechseln der 



Taf. IL 



TabJeau sehc'matipie 




Verla« von S. Hirzel-Leipzir 



F. Französische Systeme. 



465 



Batteriepole, d der Fimkenlöscher. Der Signalbebel K kann durch den 
Spemnagneten k festgehalten werden. J ist ein Stöpselkontakt, mit dessen 
Hilfe die Weichen und Signale einzeln gestellt werden. Es geschieht dies 
dadurch, daß der Stöpsel in ein Paar der mit j bezeichneten Löcher gesteckt 
wird, wodurch der eine Motor unmittelbar zwischen die beiden Polschienen 
der Kraftquelle geschaltet wird. 

Oberhalb des Stellwerkes ist ein Kasten aufgehängt, in welchem sich 
Nachahmer für die Stellung der Signale (*/) und Weichen (fl H^) befinden. 
Die Farbscheiben dieser Nachahmer sind so ausgebildet, daß sie unmittelbar 
ein Bild der Signalstellung und der Lage der Weichenzungen geben. 




^ ä 



^ 



Ä* 



=11:^ 







Fig. 110 a. 



Fig. 110b. 



An den Weichenantrieben bezeiclmet 1 den Magnetschalter (s. Fig. 104), 
2 den Motor, 3 die Zungenkontakte («^ *j), 4 die Weichenkontakte {w\ m,), 
5 den Kontakt am Magnetschalter («g). Bei den Signalen ist 6' der Motor, 
7 der Kupplungsmagnet, 8 die Signalwelle, 9 der Signalkontakt, 10 das 
Bewegungsgewicht am Signal. 

In der gezeichneten Ruhestellung fließen die Überwachimgströme für 
die Grundstellung der Weichen und Signale : von dem + Pol der Batterie 
durch die Nachahmer //, den Magnetschalter F der Weichen und über die 
Kontakte «9, 4, 5 in den Weichenantrieben bzw. durch die Nachalimer J die 

Handb. d. Elektrotechnik. XI. 2. 30 



466 



III. Elektrische Bahnhof Signale, und Weichen 



"8 -^8 ^8 > 
Batterie - 



Magnetschalter G der Signale und über die Signalkontakte 9 zurück zum 
— Pol der Batterie. 

Die Kontakte auf den Walzen EE sind unterbrochen (Stellung i). 
Nach Umlegen des Hebels bis zur ersten Sperrstellung gelangen die 
Kontakte in die Stellung 2. Hierdurch wird über Kontakte an dem Mit- 
nehmer D der Kontakt e, an der Walze E^ an den -|- Pol, der Kontakt ^g 
an den — Pol der Batterie angelegt (Fig. 110 a) und dadurch über die Kon- 
takte a-jg ^14 ^^d ^15 ^16 ^^^ Motoren für die Weichen a^ und o^ Strom 
zugeführt. Dieser bewirkt die Umstellung der Weichen und den Wechsel 
der Stellung der Kontakte 3, 4, 5 sjk den Antrieben, 

Der Überwachungstrom für die 
Grundstellung dieser Weichen ist unter- 
brochen und derjenige für die umge- 
legte Stellung über H^ F^ 3 4 5 ge- 
schlossen. Die Kontakte von F F^ 
wechseln ihre Stellung. Infolgedessen 
ist der Stromkreis für den Elektro- 
magneten B zustande gekommen, der 
auf dem Wege : Batterie -\- B e^ x^ 
Kontakt an F^ für a^ x^ a-^, Kontakt 
an F^ für a^ x^ a-,, Kontakt an F für 
Kontakt f am Mitnehmer 
fließt. Er überprüft also 
die umgelegte Stellung* der Weichen 
a^ und a^ und die Grundstellung der 
W^eiche a^. Der Elektromagnet B 
zieht seinen Anker an und gibt den 
Hebel A zu Weiterbewegung frei. 

Der Hebel wird in die Stellung 3 
gebracht. In dieser wird durch die 
Kontakte e^ c^ D und e^ SC der -|- Pol 
der Batterie für die beiden Signale 
an den Signalhebel K angeschaltet 
(Fig. 110 b). 

Es wird nun der Signalhebel aus 
seiner Grundstellung (Fig. lila) um- 
gelegt, bis er durch den als Sperr- 
klinke ausgebildeten Anker des Mag- 
neten^) festgehalten wird (Fig. 111b). 
Bei dieser Bewegung schließt er die 
zu dem Motor des Signals 6T, 
führende Leitung. Das Signal wird auf Fahrt gestellt und dies durch Ab- 
fallen der Anker von J und G (Fig. 109) für dieses Signal im Stellwerk 
angezeigt. Dadurch wechselt ein von G gesteuerter Kontakt seine Lage. 
Es entsteht ein Stromkreis + Pol der Batterie durch den Elektromagneten k 
über einen Kontakt am Signalschalter über den Kontakt an G zum — Pol 
der Batterie. Die Sperre des Signalhebels wird durch Anziehen des Ankei^ 




Fig. 110 c. 



1) In den Figuren 111 mit n bezeichnet. 



F. Französische Systeme. 



467 



von k beseitigt. Der Hebel wird weiter bewegt und schließt am Signal- 
schalter die von e^ D kommende Leitung zu dem Vorsignal D (Fig. 111c) und 
stellt dieses auf Fahrt, was sich durch Abfallen der Anker von J und G für 
das Vorsignal anzeigt. 

In dem letzten Teil der Bewegimg wird der Mitnehmer D umge- 
schaltet. 

Beim Zurücklegen des Fahrstraßenstellhebels aus der Stellung 3 werden 
zunächst die Signalströme unterbrochen. Der Hebel kann dabei nur bis zu 





Fig. lila. 



Fig. 111b. 





.L_.__.J 



Fig. 111 c. 



Fig. 111 d. 



der Stellung 3b bewegt werden, wo er sich gegen den Riegel C so lange 
speri't, bis die Rückmeldung der Haltstellung der Signale im Stellwerk ein- 
getroffen ist. Ist das geschehen, so entsteht der Stromkreis: Batterie 
+ i3 pj o-ß Kontakt an C/ für 5 C\ x^^ x^^ Kontakt an Ö für Z) ar,^ e^ /*, 
Batterie — . Der Elektromagnet B zieht seinen Anker an und der Hebel A 

30* 



468 I^I- Elektrische Bahnhofsignale und Weichen. 

wird weiter zurückbewegt bis zur Stellung 4, in welcher er wieder gesperrt 
ist (Fig. 110 c). 

In dieser Lage sind wieder die Motore der Weichen a, und a^ an die 
Batterie angelegt. Infolge des Kontaktwechsels an dem Mitnehmer laufen 
sie in umgekehrter Richtung, wie vorher, und holen die Weichen in die 
Grundstellung zurück. Ist die Eückmeldung hiervon auf den Magneten Jl 
und F eingegangen, so erhält der Magnet ß wieder Strom und gibt den 
Hebel A zur vollständigen Zurücklegung frei. Der Stromlauf ist: Batterie 
-\- B e^ x^ Kontakt F für Oj x^ x^ Kontakt F für n^ x^ p^ fy Batterie — . Die 
Weichen werden also jedesmal wieder in ihre Grundstellung zurückgeführt, 
auch ohne daß in den Betriebsverhältnissen hierfür ein Grund vorliegt; sie 
werden also unnötig oft umgestellt. 

Der Signalhebel kann vor oder nach dem Fahrstraßenstellhebel zurückgelegt 
werden und unterbricht nacheinander den Strom des Vorsignals und des 
Hauptsignals. Er findet dabei an dem Sperrmagneten einen Anschlag, so- 
lange das Vorsignal noch nicht auf Halt steht (Fig. 111 d). 

Soll der Fahrstraßenstellhebel in der Grundstellung verschlossen gehalten 
werden, so wird der Ansatz h^ an ihm ebenso ausgebildet, wie der Ansatz //, 
so daß er bei abgefallenem Anker des Sperrmagneten an dem Biegel C einen 
Anschlag findet. Erst wenn von derjenigen Stelle, welche die Freigabe des 
Hebels bewirken soll, dem Magneten Strom zugeführt wird, kann der Hebel 
umgelegt werden. 

Für die Sperrung des Hebels bei besetzten Weichen werden isolierte 
Schienenstrecken an denselben angeordnet und in bekannter Weise an diese 
ein Magnetschalter angeschaltet, über dessen Kontakt der Überwachungstrom 
geführt wird, der dadurch prüft, ob ein Fahrzeug auf der isolierten Strecke 
sich befindet. 

Infolge von Leitungsberührungen oder Eindringen fremder Ströme in 
die Überwachungsleitungen könnten beide Magnetschalter {F und F^) eines 
Überwachungsmagneten gleichzeitig Strom erhalten und dadurch ein falscher 
Stromlauf gebildet werden. Um die sich hieraus ergebenden Gefahren aus- 
zuschließen, erhalten die Magnetschalter je einen besonderen Kontakt, welcher 
bei angezogenem Anker geschlossen ist. Sind beide Kontakte geschlossen, so 
wird über sie die Stromquelle kurz geschlossen und dadurch eine Sicherung 
zum Schmelzen gebracht, welche in der gemeinsamen Zuführungsleitung bei- 
der Magnete liegt. Beide Elektromagnete werden also stromlos und der 
Überwachungsmagnet kann keinen Strom erhalten. 

Aus dem angeführten Schaltungsbeispiel, bei dem nur eine Fahrstraße 
geschaltet ist, ist ersichtlich, daß schon für sehr einfache Fälle die Zahl* der 
Kontakte an den Fahrstraßenstellhebeln eine recht beträchtliche ist. Für 
jede Weiche müssen an jedem Hebel, zu dessen Fahrstraße sie gehört, die 
Kontakte wiederholt und miteinander durch Leitungen verbunden werden. 
Für größere Anlagen wird auch aus diesem Grunde, um an Einfachheit und 
Übersichtlichkeit zu gewinnen, die Anordnung einzelner Weichenstellhebel 
vorzuziehen sein. 



Benutzte Literatur. 



Organ für die Fortschritte des Eisenbahnwesens. Wiesbaden. 
Der Eisenbahnbau der Gegenwart, IV. Abschnitt. Wiesbaden. 
KoHLFÜBST, Die elektrischen Telegraphen- und Signalmittel für Eisenbahnen auf 

der Frankfurtei* elektrotechnischen Ausstellung 1891. Stuttgart. 
Adams, The block System of signalling on American railroads. New York. 
American practice in block signalling. New York. 
Electric Signalling on the Midland Railway. 

Electric power working of railway points and Signals. The Crewe-system. 
Engineering. A weekly Journal. London. 
The Kailway Engineer. London. 
The Bailroad-Gazette. New York. 
The Hall-Signal Co., Catalogue. 

Minutes of Proceedings of the Institution of Civil Engineers. London. 
Bulletin de la Commission Internationale du Congr^s des Chemins de fer. Brüssel. 
Notice sur les appareils de manoeuvre et d'enclenchement des aiguilles et des 

signaux de chemins de fer. — Systeme Taylor, 
R^vue g^n^rale des chemins de fer et des tramways. Paris. 



Sach- und Namenregister. 



(Die Zahlen bedeuten die Seiten.) 



Arbeitstrom 354. 
Arbeitstrombatterie 359, 405. 
Armsignal 339. 

Backenschiene 359. 
Babnhofsignal 337. 
Batteriewechsler 359. 
Bleynie-System 462. 
Blockapparat 337. 

Crewe-System 353, 446. 

I>eprez 352. 
Disc Signal 339. 
Ducousso 353. 
Ducousso-Rodary-System 353, 456. 

£inzelbedienung der Weichen 462, 468. 
Elektromagnetischer Signalantrieb 346. 
Entgleisungs weiche 429. 
Entriegelungsweg 360: 

Fahrstraße 350. 
Fahrstraßenfestlegnng 371. 
Fahrstraßenhebel 371. 
Fahrstraßenkontakt 371, 372. 
Fahrstraßenschalter 394. 
Fahrstraßenstellhebel 462. 
Fahrstraßensperrmagnet 371. 
Fahrtsignal 339. 

Fahrtstellung eines Signals 339. 
Freigabestrom 372. 

Oleis — gerades, abzweigendes 359. 
Gleisbatterie 423. 
Gleissperre 338. 
Ground signal 409, 411. 
Grundstellung einer Weiche 353. 



Hall 339. 

HaU-Signal 339, 343, 347. 

Haltsignal 339. 

Haltsignal — zwangläufiges 344, 368. 

Haltstellung eines Signals 339. 

Hakenschloß 360. 

Hauptsignal 337. 

Hebelbewegung — zweistufige 420. 

Hebelgestell 350. 

Hebelschalter 354. 

Hubschiene 435. 

Isolierte Schiene 373. 
Isoliertes Gleis 413. 
Jüdel-System 423. 

Hohlfürst 374. 
Kuppelmagnet 348. 
Euppelstrom 370. 
Kuppelstromkontakt 370. 
Kupplung — elektrische 368. 

Lattig-Signal 343. 
Laufleitung 353. 
Läutesignal 337. 

Mutterschiene 359. 

IVordbahn — französische 352. 
Nordbahn-System 456. 

Perdrizetfeder 459. 

Bamsey Weir Co. 352. 
Ramsey-Weir- System 440. 
Rodary 353. 
Rückmelder 353. 



Sach- und Namenregister. 



471 



Hartiaux 352. 

Scheibensignal 339, 342. 

Schienenkontakt 373. 

Semaphor 342. 

Siemens h Halske 352. 

Siemens-System Hö2, 353, 406. 

Signal 337, — handbedientes 337, — hör- 
bares 338, — mehrflügliges 372, 426, — 
selbsttätiges 337, ^ sichtbares 338. 

Signalantrieb 353, — elektromagnetischer 
346, 412. 

Signalflagel 339, 372. 

Signalflügelknpplung 370. 

Signalhebel 350. 

Signalkuppelstrom 370. 

Signalrfickmelder 344, 373. 

Signalschalter 393. 

Signalsperrmagnet 371. 

Sperrbaam 338. 

Spitzenverschluß 360. 

Stelleitung 360. 

Stellhebel 350. 

Stellhebelbewegung — zweistufige 420. 

Stellweg 360. 

Stellwerk 350. 

Stell Werkanlage 351. 

Stellwerkbezirk 349. 

Stellwerkschalter 353, 392 

Stellwerkverschlasse 350. 

Stellwerkwärter 350. 

Steuerschalter 354. 

Streckensignal 338. 

Sykes-Signal 344. 

Tappet locking 452. 
Taylor-Signal Co. 419. 



Taylor-System 353, 419. 
Thompson 353. 
Timmis-Signal 345. 

Aberwachungsbatterie 359, 405. 
Überwachungskontakte 358. 
Überwachungsmagnet 353. 
Überwachungstrom 353, — ständiger 420, 
446, 456. 

Umgelegte Stellung einer Weiche 353. 
Union-Signal 342. 

Union Switch & Signal Co. 342, 353. 
Union-System 433. 

Terrieglungsweg 361. 
Vorsignal 338. 

Webb 353. 

Wegeschranke 338. 

Weiche 338, — spitz befahrene, von der 

Wurzel befahrene 359. 
Weichenzunge 359. 
Weichenantrieb 353. 
Weichenhebelsperrmagnet 394. 
Weichenschalter 393. 
Wendescheibensignal 459. 
Westinghouse 439. 
Whorton Switch Co. 352. 

Zugfolgesignal 337. 
Zugmeldesignal 337. 
Zungenverschlufi 360. 
Zungenfiber wachungskontakt 385. 
Zwangläufigkeit der Haltsignale 344, 368. 



Blocksignale 



bearbeitet 



Rudolf Yogel. 



Blocksignale. 



Eine besondere Gruppe der elektrischen Zugmelde- und Zugfolgesignale 
(Zugdeckungssignale) bilden diejenigen Apparate, die mir zur Abgabe der 
für den Zugbetrieb erforderlichen Signale dienen, es sind dies die elek- 
trischen Blockapparate. 

Für die grundsätzliche Anordnung dieser Apparate, soweit zunächst das 
in Deutschland übliche System in Frage kommt, ist vor allem der § 25 
der Betriebsordnung für die Haupteisenbahnen Deutschlands maßgebend. 
Nach diesem darf kein Zug von einer Station abfahren, wenn nicht vorher 
festgestellt ist, daß der letzte in derselben Richtung vorausfahrende Zug die 
nächste Station oder Blockstation erreicht hat. 

Unter einer Blockstation ist hierbei eine Station zu verstehen, die 
mit Signaleinrichtungen versehen ist, mit denen dia Signale Nr. 7 bis 12 der 
Signalordnung für die Eisenbahnen Deutschlands ^) gegeben werden können. 

Die Entfernung von einer Blockstation bis zur nächsten nennt man 
Blockabstand und die einzelnen Streckenteile Blockstrecken. 

Dieses Sicherungssystem, bei dem zwischen den Zügen ständig ein ge- 
wisser Raumabstand innegehalten wird, ist das Raumblocksystem, es 
ist durch die eingangs erwähnte Bestimmung in der Betriebsordnung für die 
Haupteisenbahnen Deutschlands auch für deutsche Nebenbahnen vorgeschrieben, 
deren Fahrgeschwindigkeit größer als 15 km per Stunde ist. Es hat gegen- 
über dem Sicherungssystem, bei dem zwischen der Abfahrt der aufeinander 
folgenden Züge von der Station ein gewisser Zeitraum innegehalten wird, 
dem sogenannten Zeitblocksystem, den Vorzug, bei richtiger Hand- 
habung vollkommene Betriebssicherheit zu bieten. Bei starkem Betriebe ist 
es daher das allein empfehlenswerte System, das auch schon seit längerer 
Zeit immer mehr das erstere in den Hintergrund drängt. 

Es sei nun zunächst kurz ein solches Raumblocksystem erläutert, bei 
dem sich die Züge einander mit Stationsabstand folgen.*) Um bei stai-kem 
Betriebe und großem Abstände der Stationen doch noch eine rasche Zug- 
folge zu ermöglichen, wird die Station zwischen den einzelnen Verkehrs- 
stationen in eine Anzahl von Abschnitte — Blockabschnitte — eingeteilt, 
auf deren Grenze die oben erläuterten Blockstationen angelegt werden, 
die in Praxis als Wärterposten mit Signalmasten und sonstigen erforderlichen 



1) Abschn. III, Anxn. 28 bis 56 des Signalbuches der preußischen Staatsbahnen. 

2) 0. LuBOSR, Lexikon der gesamten Technik. 



476 



Blocksignale. 



Einrichtungen, wie sie nachstehend näher beschriehen werden, ausge- 
rüstet sind. 

Die Fig. 1 zeigt eine solche Einrichtung schematisch. 

Die Strecke A B zwischen dem Ausfahrtsignal 1 der Station A und dem 
Einfahrtsignal 5 der Station B ist in vier Blockabschnitte geteilt, auf deren 
Grenzen die Blockstationfen 2 bis 4 angeordnet sind. 

Unter den Voraussetzung, daß die Signale 1 und 5 in das Blocksystem 
eingescljlossen sind, spielt sich der Betrieb in folgender Weise ab: 

Befindet sich ein Zug in der Fahrt von A nach B auf einem beliebigen 
Blockabschnitt, z. B. 2 bis 5, so ist bei ordnungsmäßigem Betriebe das die 
Rückseite des Zuges deckende Signal 2 auf „Halt" gestellt und in dieser 
Stellung verriegelt oder geblockt, wie der Fachausdruck lautet. 

Das Signal 3 ist dagegen entriegelt — entblockt — , vorausgesetzt, 
daß sich auf den folgenden Blockstrecken 3 bis 4 kein Zug befindet. Der 
Wärter in 3 gibt daher beim Herannahen des Zuges von 2 demselben freie 
Fahrt und stellt nach dem Passieren desselben sein Signal auf „Halt'', um 

^ r^ ^ P* r« 



a. 



a 



Fig. 1. 



den Zug jetzt bei der Fahrt von 3 nach 4 von rückwärts zu decken. Hier- 
auf entriegelt er mit Hilfe seines Blockapparates das Signal in 2, da die 
Strecke 2 bis 3 jetzt frei ist. Durch dieselben Manipulationen verriegelt er 
jedoch sein eigenes Signal 3 in der Haltstellung und begibt sich damit jeder 
Einwirkung auf die Bewegung desselben, bis letzteres durch den Posten in 4 
wieder entriegelt wird, nachdem der Zug das Signal 4 passiert hat. Hier- 
nach wird also die Blockierung jedes Signales in der Haltstellung durch den 
betreffenden Blockwärter selbst bewirkt, die Entriegelung dagegen durch 
den in der Zugrichtung nächstfolgenden Wärter. Hieraus ergibt sich, daß 
das Ausfahrtssignal 1 der Station A durch den Wärter in 2, das Einfahrts- 
signal 5 der Station B dagegen durch letztere Station selbst entriegelt 
werden kann. 

Es wird also zwecks Sicherung der Zugfolge auf freier Strecke jeder 
Bahnabschnitt so lange gesperrt, bis der voraufgegangene Zug diesen Ab- 
schnitt vollständig durchfahren und verlassen hat. 

Die hierbei verwendete scharfe Einteilung des Raumabstandes wird als 
unbedingte Blockteilung bezeichnet.') 

Die Anordnung dieser Blockabschnitte, auch Blockzwischensta- 
tionen oder Blockstationen genannt, ermöglicht also eine schnellere 
Zugfolge, als sie beim Absperren einer Strecke von Bahnhof zu Bahnhof für 
einen jeden einzelnen Zug zu ermöglichen ist. Für den Fall also, daß für 
den Verkehr zwischen zwei Stationen besondere Block(zwischen)8tationen 
nicht vorgesehen sind, sind die Aus- und Einfahrtssignale zugleich Block- 



l) Die Eisenbahntechnik der Gegenwart, Band II, Abschn. 4: Signale und Siche- 
rungeanlagen. (Bearbeitet von Scholkmann.) 



Blocksignale. 477 

Signale, d. h. sie begrenzen den Raumabschnitt, der für einen nach- 
folgenden Zug so lange abzusperren ist, als der voraufgegangene den abge- 
sperrten Abschnitt nicht vollständig durchfahren hat. 

Die Bedienung dieser Blocksignale im engeren Sinne geschieht durch 
einen Blockwärter entweder unmittelbar von Hand oder von einem Stell- 
werke aus mittels Drahtleitung. Die Verständigung der Blockposten unter- 
einander über das Besetztsein und Freiwerden eines Bahnabschnittes erfolgt 
entweder durch Morseschreiber oder durch elektrische Blockwerke, durch 
die je zwei aufeinanderfolgende Signale derart zwangsweise in Abhängigkeit 
stehen, daß das rückliegende Signal nicht eher wieder auf „freie Fahrt" 
gestellt werden kann, bis das vorliegende hinter dem durchgefahrenen Zug 
wieder auf Haltstellung gebracht worden ist. 

Femer stehen auch selbsttätige Blockanlagen in Anwendung, 
bei denen die Einstellung der Blocksignale durch entsprechende Übertragung 
unmittelbar durch den fahrenden Zug bewirkt wird. 

Bei diesen Blockanlagen ergibt sich für eine in die Abschnitte A — B — 
C — l) — E zerlegte, mit Blocksignalen versehene Bahnstrecke beispielsweise 
nachstehende Signalfolge. ^) (Fig. 2). 



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□ □ 

m: i£. u; »i; 







'T^ "^rn^Tt 



Fig. 2. 

1. Der an einer Signalstelle, z. B. C vorüberfahrende, aus der Block- 
strecke B C kommende Zug hat das Signal nach Vorbeifahrt, also nach 
Einfahrt in den vorliegenden Bahnabschnitt C D zur eigenen Deckung auf 
„Halt" zu stellen. 

2. Das Signal d am Ende der Blockstrecke CD muß hierbei selbsttätig 
auf „Fahrt" gestellt werden, sofern der vorliegende Abschnitt D E vom zu- 
letzt vorausgegangenen Zug bereits verlassen ist. 

3. Das Signal b am Anfang des rückliegenden, vom Zuge eben ver- 
lassenen Bahnabschnittes verbleibt zwar in seiner Haltstellung, in der es bis 
dahin festgelegt war, es wird aber freigegeben, so daß seine Fahrtstellung 
durch einen später in den Abschnitt A B einfahrenden Zug von A aus un- 
mittelbar erfolgen kann. 

Hiemach lassen sich also die Blocksignalanlagen in zwei Hauptgruppen 
gliedern -) und zwar in : 

A. Blocksignalanlagen, beidenen die Zugdeckungsignale 
von besonderen Wärtern und unter teilweiser Beihilfe der 
Züge gehandhabt werden. 



1) KohlfCrst, Die Fortentwicklung der elektrischen Eisenbahneinrichtungen. Wien, 
Hartleben 1891, S. 187. 

2) KoHLFCRST, Neues auf dem Gebiete der elektrisch selbsttätigen Zugdeckung, 
Sammlung elektrischer Vorträge, Band IX, Heft 11/12. Stuttgart 1906. 



478 ^- Blocksignalanlagen mit teil weiser Selbsttätigkeit. 

B. Blocksignalanlagen, mit lediglich von denZügen ohne 
Beihilfe von Signalwärtern beeinflußten Signalen. 

Die erste Form hat hauptsächlich auf den europäischen Vollbahnen Ver- 
wendung gefunden, während die zweite z. B, in der Hauptsache nur bei 
amerikanischen Vollbahnen zu finden ist. 

Beiden Systemen gemeinsam ist die Aufgabe , daß durch die Einfahrt 
jedes Zuges in die einzelnen Blockabschnitte an den Enden dieser Block- 
abschnitte ein Fahrverbot erscheint und dieses erst dann wieder beseitigt 
werden kann bzw. von selbst verschwindet, wenn der in Frage kommende 
Zug den Blockabschnitt tatsächlich wieder verlassen hat. 

Es sollen nun aus der großen Zahl solcher Blocksignaleinrichtungen 
von beiden obengenannten Formen eine Reihe von typischen Beispielen 
näher erläutert werden, wobei insbesondere auf diejenigen Systeme näher 
eingegangen werden soll, die eine größere Ausbreitung gefunden haben. 
Daneben soll aber auch auf diejenigen Systeme hingewiesen werden, die 
wegen der eigenartigen bei ihnen verwendeten technischen Mittel, um die 
gestellte Aufgabe zu lösen, weiteres Interesse beanspruchen. 



I. Blocksignalanlagen mit tellwelser Selbsttätigkeit.^) 

Bevor auf die besondere Einrichtung einiger der meistverbreitetsten Block- 
signalanlagen mit teilweiser Selbsttätigkeit näher eingegangen wird, mögen 
zunächst zugleich in Ergänzung der in der Einleitung gegebenen Erklärung 
der BegriÖe Blockstation, Blockabstand usw. — einige hier neu einzuführende 
Begriffe näher erläutert werden. 

Damit eine Fahrt nicht ohne Einwilligung des Fahrdienstleiters zuge- 
lassen wird, muß dieser 

entweder die Signalstellvorrichtungen unmittelbar beaufsichtigen 
oder — bei einer zu großen Entfernung der Signale — sie so 
unter Verschluß halten, daß erst nach Lösen des zugehörigen Ver- 
schlusses die Fahrstellung des Signales möglich ist. 

Dieses Verschließen und Lösen der Signale bewirken die Blockwerke 
und zwar mittels elektrischer Ströme. 

Wird Wechselstrom verwendet, so ist zugleich die Sicherheit vorhanden, 
daß äußere Einflüsse (atmosphärische Entladungen, Beiührung von Gleich- 
stromleitungen) auf den Verschluß nicht einwirken können. 

Im Blockwerk werden gewöhnlich eine Reihe solcher Verschlußeinrich- 
tungen — Blockfelder — vereinigt. 

Als Bahnhofsblockung oder Stationsblockung werden die 
Blockeinrichtungen bezeichnet, die zur Sicherung der Zugfahrten auf den 
Bahnhöfen dienen. • 

Bei dieser Bahnhofs- oder Stationsblockung kommen zur Verwendung : *) 

a) Signalfelder. 



1) Die nachstehenden Kapitel über Bahnhofs- und Streckenblockang sind im 
wesentlichen in Anlehnung an das nachstehende 8pezialwerk verfaßt worden: 
Scheibner, Die mechanischen Sicherheitsstellwerke im Betriebe der vereinigten 
preußisch-hessischen Staatseisenbahnen. Berlin 1906. 

2) Vgl. die unten abgedruckten, für die preußisch-hessischen Staatsbabnen gültigen 
„Grundsätze für die Ausführung der elektrischen Blockeinrichtungen." 



I. Blocksignalanlagen mit teiJweiser Selbsttätigkeit. 479 

Für jedes unter Blockverschlaß stehende Signal ist ein freigebendes 
Blockfeld im Bahnhofsblockwerk der Befehlsstelle angeordnet. Ihm ent- 
spricht an der Signalbedienungsstelle, d. h. im Wärterblockwerk des Stell- 
werks ein empfangendes Blockfeld. 

Durch diese Signalfelder genannten Blockfelder wird also der Ver- 
schluß eines Hauptsignales am Wärterblockwerk aufgehoben und 

1. der Befehl des Fahrdienstleiters an den Signalgeber am Wärter- 
blockwerk übermittelt und dann 

2. die richtige Ausführung des Befehls überwacht. 

b) Zustimmungsfelder. 

Wenn die für eine Zugfahrt zu sichernden Weichen über mehrere Stell- 
werksbezirke verteilt sind, so müssen die nicht zur Signalbedienungsstelle 
gehörigen Weichen verschlossen sein, bevor in der Befehlsstelle das Signal- 
feld zur Erteilung der Fahrerlaubnis bedient werden kann. Die genanntem 
Zwecke dienenden Zustimmungsfelder befinden sich je im zustimmenden 
Stellwerk und in der Befehlsstelle. 

Durch Bedienen des Zustimmungsfeldes im Stellwerk wird der Fahr- 
straßenhebel in vorgeschriebener Stellung geblockt (verschlossen). 

Falls erforderlich, kann durch Blocken des Fahrstraßenhebels im zu- 
stimmenden Nachbarblockwerk auch das Zustimmungsfeld im Stellwerk der 
Signalbedienungsstelle freigegeben werden (Zustimmungsempfang). 

c) Fahrstraßenfelder werden angeordnet, um in der Fahrstraße 
des Zuges liegende Weichen , Gleissperren usw. auch dann noch unter Ver- 
schluß zu halten, wenn das Signal wieder auf „Halt" gestellt ist. 

Dem Fahrstraßenfeld entspricht bei Bahnhofseinfahrt meist ein zuge- 
höriges Blockfeld, das Auflösefeld. Es befindet sich in der Befehlsstelle 
oder auf eiüer anderen Stelle des Bahnhofes, von der aus man beurteilen 
kann, ob 

die Zugfahrt beendet ist, 

der Zug die Fahrstraße verlassen hat oder. 

auf ihr zum Halten gekommen ist. 

Beide sind gleichfalls Wechselstromfelder. 

Ist zur Auflösung der elektrisch festgelegten Fahrstraße kein besonderer 
Posten zur Verfügung, so wird die Auflösung dem Zuge selbst übertragen: 
das Blockfeld ist dann ein Gleichstromfeld, seine Bedienung erfolgt durch 
bloßes Niederdrücken der Blocktaste. Der Verschluß erfolgt hier rein 
mechanisch, die Auflösung elektromagnetisch beim Schließen einer Batterie 
durch einen vom Zuge befahrenen Schienenkontakt (vgl. Seite 373). 

Zweck der Bahnhofsblockung ist also hiemach: 

1. Die Hauptsignale in der Haltstellung unter Verschluß zu halten, 

ihre Freigabe für Ein-, Aus- und Durchfahrt von Zügen in die 
Hand des Fahrdienstleiters zu legen und eine gleichzeitige Frei- 
gabe feindlicher Signale auszuschließen. 

2. Die Freigabe eines Fahrsignales abhängig von der Zustimmung aller 
Blockstellen zu machen, die bei Zulassung der Zugfahrt mitzuwirken 
haben. 

3. Weichen, Gleissperren usw., die in der Fahrstraße des Zuges liegen, 
auch dann noch unter Verschluß zu halten, wenn das Signal wieder 
auf „Halt" gestellt ist. 



480 



I. Blocksignalanlagen mit teil weiser Selbsttätigkeit. 



Das Wechselstrom-Blockfeld« 

Die Fig. 3a bis de zeigt die Anordnung des Blockfeldes in der 
Ausführung der Firma Siemens & Halske. Fig. 3 a zeigt das Blockfeld in 
geschlossenem (geblocktem), Fig. 3 b in freiem (entblocktem) Zustande. Fig. 3 b 
stellt den Augenblick dar, in dem das Blockfeld aus dem freien in den ver- 
schlossenen Zustand übergeführt werden soll. 

Bei geblocktem Felde (Fig. 3 a) liegt der Verschlußhalter 1 an Achse 2 
des Rechens und wird gegen den Zug der Feder 4 an einer Bewegung nach 
links gehindert. Die Verschlußstange o, durch eine Feder 6 nach aufwärts 
gedrückt, stützt sich in dieser Stellung des Yerschlußhalters gegen dessen 
Nase 7 und wird dadurch gegen Aufwäitsbewegung gesperrt. 

Druckstange 8 wird an einer Aufwärtsbewegung durch die Begrenzungs- 
klinke 9 gehindert, gegen diese stößt sie mit Ansatz 10. Durch den in den 






Fig. 3 a. 



Fig. 3 b. 



Fig. 3 c. 



Elektromagneten 11 (Fig. 3 b) gelangenden Wechselstrom wird der polari- 
sierte Anker 12 des Magneten zwischen den Polen 13 und 14 hin- und her- 
bewegt. Die mit dem Anker fest verbundene Hemmung 15 hat hierbei den 
Rechen (gezahntes Steigrad) 3 Zahn um Zahn freigegeben und der Rechen 
ist so in seine oberste Lage gegangen, denn er wird durch Feder 76', die 
mittels des auf der Druckstange geführten Rechenführers 17 gegen Stift IS 
drückt, nach oben gedrängt und an diesen Bewegungen durch die Schneiden 
der Hemmung gehindert. Kurz vor Erreichen der obersten Rechenlage ist 
der Verschlußhalter 1 unter Einfluß seiner Feder und des aufwärts gerichteten 
Druckes der Verschlußstangenfeder 6 durch einen Einschnitt 19 nach links 
bewegt. Die Verschlußstange ist dadurch von der Nase 7 abgeglitten und 
nach aufwärts gegangen, hierbei hat sie die Begrenzungsklinke durch An- 
satz 41 beiseite gedrückt. 

Die Druckstange kann nun frei nach abwärts bewegt werden. 

Zwecks Blockens des Blockfeldes wird Druckstange 8 mit der 
Taste herunter gedrückt (Fig. 3 c). Dabei wird durch^Ansatz 10 die Ver- 
schlußstange fi unter Zusammendrücken der Feder 6 niedergedrückt Die 
Stange dreht beim Niedergang mit ihrer Nase 20 den Verschlußhalter 1 von 
links nach rechts, hierbei geht er durch den Einschnitt der Rechenachse. 



I. Blocksignalanlagen mit teil weiser Selbsttätigkeit 481 

Wird in dieser Lage der Teile der Anker mit der Hemmung durch Ent- 
sendung von Wechselströmen in die Spulen des Elektromagneten 11 hin- 
imd herbewegt, so fallt der Rechen durch sein eigenes Grewicht abwärts, da 
die ihn nach aufwärts drängende Feder 16 durch Stift 21 der Druckstange 
unter Vermittlung des Rechenführers 17 zusammengepreßt gehalten wird. 
Wird dann nach Abwärtsgang des Rechens die Druckstange losgelassen, so 
treten die Teile in die geblockte Lage (Fig. 3 a). 

Zum Verschließen eines Fahrstraßenhebels in der geblockten 
Stellung des Blockfeldes hat die Verschlußstange 5 eine Fortsetzung, die 
Verlängerungsstange 22, auch Sperr- oder Riegelstange genannt. Diese 
tritt aus dem Boden des Blockkastens heraus (Fig. 3 a) und sperrt den Hebel 
meist unter Vermittelung mechanischer Einrichtungen, wie später behandelt. 

Eine Farbscheibe, halb weiß halb rot gestrichen ist auf dem Rechen 
des Blockfeldes angebracht. Durch ein Fenster des Blockkastens ist in 
einer Endlage des Kastens „rot" in der anderen ,,weiß" sichtbar. Rot be- 
deutet „Fahrt verboten", weiß „Fahrt erlaubt". Unterhalb des Fensters 
ist auf einem Schilde die betreffende Fahrt angegeben, für die das Block- 
feld gilt. 

Von den Blockfeldem arbeiten meist zwei miteinander, eins derselben 
muß geblockt, das andere frei sein. Durch Blockung des freien Feldes wird 
das geblockte entblockt. Hierdurch wird also an der bedienenden Block- 
stelle ein Verschluß hergestellt, an der empfangenden ein solcher aufgehoben. 

Blockfndnktor. 

Der Blockinduktor dient zur Erzeugung der für Blockungen und Ent- 
blockungen erforderlichen Wechselströme, er stellt eine magnetelektrische 
Maschine mit T-Anker gewöhnlicher Bauart dar. Die durch einen solchen 
mit neun Stahllamellen versehenen Liduktor erzeugte Spannung beträgt 
ca. 60 bis 70 Volt. Die Isolierung gegen das Blockgehäuse erfolgt durch 
Aufschrauben auf eine Holzplatte, diese werden auf einem eisernen G^estell- 
induktorschlitten befestigt. 

Schaltung zweier Blockfelder. 

Die Fig. 4 zeigt die Schaltung zweier durch eine Blockleitimg mitein- 
ander verbundener und zusammenarbeitender Signalzustimmimgs- oder Fahr- 
straßenfelder. (Die Verlängerungsstange ist 
weggelassen.) ^^^ | ^^^ 

Feld / ist frei (Verschlußstange in oberer 
Endstellung) und Feld 2 geblockt (Verschluß- 
stange in unterer Endstellung). Die Elektro- 
magnete 3 und 4 liegen über den Stromschluß- 







m^ 



hebeln 5 und S (Drehpunkt derselben rechts) j y 1 

mit Klemme 6 und 9 am Ende. Zur Ent- 
blockung von Feld 2 wird die Druckstange 
von 1 niedergedrückt. Hierbei wird Strom- 
schlußhebel 5 von Klemme 6 abgehoben und . 
auf Klemme 7 gelegt. An " ist der Block- 
induktor 11 mit einem Pol 12 angeschaltet, mit dem anderen Pol 13 liegt er 
an Erde. 

Handb. d. Elektrotechnik. XI, 2. 31 



48S 



I. Blocks igilalanlagen mit teilwei«er Selbsttätigkeit. 



Dfer im Induktor erzeugte Wechselstrom wird bei niedergedrückter 
Druckstange bei Feld 1 über 7 und 5 durch Elektromagnet 3 und Leitung 
14 nach Feld 2 gesandt. Der Strom fließt dort durch Elektromagnet 4 über 
S und 9 zur Erde und durch diese zui'ück zum geerdeten Pol 13 des Block- 
induktors. Durch den Wechselstrom wird der Anker beider Elektromagnete 
hin- und herbewegt und dadurch das freie Feld 1 geblockt und das ge- 
blockte Feld 2 entblockt. 

Abhängigkeit zwischen den Bloekfeldern des Bahnhofsblockwerkes. 

Um Zuggefährdungen zu verhüten, darf durch das Bahnhofsblockwerk 
das Freigeben sog. feindlicher Signale nicht bewirkt werden können. Die 
Vorkehrungen, um die Bedienung derartiger feindlicher 
Signale auszuschließen, können mechanisch oder elek- 
trisch betriebene sein. Es soll hier lediglich auf die 
letzteren , die elektrisch betriebenen eingegangen 
werden. Zur Erläuterung der hierzu erforderlichen Ein- 
richtung diene Fig. 5. 

Die Induktorströme werden über Stromschließer 
geführt, die beim Niederdrücken der Blocktaste und 
Blocken des Feldes unterbrochen werden. Es kann 
also nach der Umstellung z. B. Blockfeld 4 nicht 
bedient werden, wenn Feld 3 zuvor geblockt ist. 
In gleicher Weise schließen sich Feld h 2, 4 mit 3^ 
ferner 7, 3 mit 2 und 2, 3 mit / aus. 
Das Blockwerk an der Signalbedienungsstelle, gewöhnlich Wärterblock- 
werk genannt, entspricht vollständig der Anordnung des Blockwerkes an der 
Befehlsstelle. 




Fig. ö. 



Ausfahrnng des Bahnhofsblockwerkes der Firma Siemens und Halskc.') 

Zu jedem Blockwerk gehört ein Schieber. Auf der Bewegungsachse / 
des Schiebers (Fig. 6) sitzt die Verschlußklinke 2, mit der die Verlängerungs- 
stange des Blockfeldes zusammenarbehet. 

Die Verlängerungsstangen können in der Grundstellung der Klinke - 
nicht niedergedrückt werden, weil diese dann unter einer Übertragungsstelle 
steht, die von der Verlängerungsstange des Feldes nach abwärts bewegt ist. 

Zum Blocken wird die Klinke durch Handgriff 4 nach links gedreht 
und dadurch aus ihrer Sperrstellung gebracht. Ist darauf das Feld geblockt, 
so verhindert die Stange ein Zurückbewegen der Klinke in Grundstellung. 

Das Blockwerk wird meist nicht unmittelbar auf den Schieberkasten 
aufgesetzt,, sondern es wird zwischen Blockwerk und Schieberkasten ein 
Blockuntersalz .7 als Zwischenbau geschaffen, damit man jederzeit an den 
Schieber herankommen und etwa notwendig werdende Änderungen an den 
Abhängigkeiten ohne Störung des Blockbetriebes ausführen kann. 

Die im Blockuntersatz geführten Übertragungsstangen 3 stellen die Ver- 
bindung zwischen den Blockfeldern und den Klinken auf den Achsen her. 



1) Betreffs der mechanischen Ausführung dieser und der nachstehend erläuterten 
Apparate der Firma Siemens & Halske vgl. im übrigen deren Druckschriften 71, 94» 
95 und 120. 



I. Blocksignalan lagen mit teil weiser Selbsttätigkeit. 

Das elektrische Gleichstromblockfeld. 



483 



Das Gleichstromblockfeld ist eine durch Gleichstrom auszulösende Sperre 
und besitzt die gleiche Druck-, Verschluß- und Verlängerungsstange wie 
das Wechselstromfeld. Die Bedienung erfolgt nur durch einfaches Nieder- 



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Fig. 6. 



drücken ohne Stromgebung. Die Verlängerungsstange geht hierbei abwäits 
und wirkt auf die mechanische Verschlußeinrichtung. 

Fig. 7 a bis c zeigt die Wirkungsweise dieses Feldes. 

Fig. 7 b zeigt das nicht gesperrte Feld in Endstellung. 

Bei Fig. 7 b ist Druckstange / niedergedrückt, Verschlußstange 2 hierbei nach 
abwärts gegangen und hat mit einer Nase Sperrklinke S beiseite geschoben. 
Da Elektromagnet 4 stromlos ist, ist sein Anker 5, der sich in der End- 
stellung gegen Klinke 3 abstützt, von den Polschuhen des Elektromagneten 
abgefallen und hat sich mit seiner Verlängerung vor den unteren Teil 
der Sperrklinke gelegt, letztere wird so am Zurückgehen in die Ruhelage 
gehindert. 

In Fig. 7 c ist die Druckstange losgelassen und wieder hochgegangen. 
Die Verschlußstange ist unter Wirkung einer Feder ein Stück mitgegangen, 
hat sich dann aber mit einen Ansatz T an der Sperrklinke gefangen. 

Das Sperrfeld befindet sich jetzt in Sperrstellung. 

Tritt Strom in die Elektromagnetspulen, so wird dessen Anker ange- 
zogen, dadurch die Sperrklinke frei und durch die in ihre oberste Lage zu- 

31* 



484 



I. Blocksignalanlagen mit teilweiser Selbsttätigkeit. 



rückgehende Verschlußstange beiseite gedrückt. Die Teile stehen dann 
wieder in der Grundstellung (Fig. 7 a). 

Die Verlängerungsstange 8 drückt in der Sperrstellung gegen eine be- 
sondere Fangklinke 9 (Fig. 7 c) diese wird durch eine Feder 10 in der Fang- 






Fig. 7 a. 



Fig. 7 b. 



Fig 7 c. 



Stellung gehalten. Geht die Verschlußstange bei Auslösung des Feldes nach 
aufwärts, so entfernt sie durch einen Mitnehmer 11 die Fangklinke aus dieser 
Stellung, so daß die Verlängerungsstange ihi- in die Grundstellung folgen 
kann (Fig. 7 a). 



Verbindung Ton Blockwerk mit Stellwerk und die mechanische 
Abhängigkeit beider. 

Die Wirkungsweise der im Blockuntersatz der Stellwerke angeordneten 
mechanischen Einrichtungen hinsichtlich der Signalfelder zeigt Fig. 8 a bis c 
und zwar in der Ausführung der Firma Max Jüdel & Co. 

Die von Fahrstraßenhebel a^, a* angetriebene Fahrstraßenschubstange 
trägt zwei mit Schlitzen versehene Ansätze ^, die durch Kurbeln mit den um 
feste Punkte drehbaren Verschlußscheiben v in Verbindung stehen. Letztere 
haben entsprechende Aussparungen und werden von den über ihnen drehbar 
gelagerten Verschlußhaken h beeinflußt; an diesen sind mit je einer Lasche 
die gerade geführten Übertragungsstangen « angelenkt. 

Die auf die Stangen s drückenden Verlängerungsstangen der Signalfelder 
halten die Verschlußhaken h entgegen der Wirkung der Feder f in der 
unteren Lage fest und verhindern dadurch eine Drehung der Verschluß- 
scheiben V und damit eine Umstellung des Fahrstraßenhebels a^ a-, also auch 
der betreffenden Signalhebel. 

Den beiden Bewegungsrichtungen des Fahi-straßenhebels a^ und q^ 
entsprechend verschließt jedes der beiden Signalfelder a* und a* eine 
Richtung. Beim Entblocken (Freigeben) des Signalfeldes a^ (Fig. 8b) gehen 
infolge Wirkung der Feder f die Übertragungsstange a und Verschlußhaken h 
dieses Feldes nach oben und der Fahrstraßenhebel kann nach der Richtung 
a^, also nach oben umgelegt werden. Die Bewegungsrichtung a* bleibt 



I. Blocksignalanlagen mit teilweiser Selbsttätigkeit. 



485 



dagegen durch den Verschlußhaken h des Signalfeldes a' nach wie vor 
geblockt — gesperrt — . 

Beim Einstellen in die freigegebene Richtung a^ (Fig. 8 c) dreht sich 
nicht nur die Verschlußscheibe des Feldes a^, sondern auch diejenige von 
a- und zwar im gleichen Sinne wie diese. Beim Einstellen von a* drehen 
sich beide Verschlußscheiben in umgekehrtem Sinne. 

Solange ein Fahrstraßenhebel gezogen ist (Fig. 8 c), wird das Nieder- 
drücken der Blocktaste des Signalfeldes dadurch verhindert, daß sich der 



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Fig. 8 a, b, c. 




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Fig. 9a,b,c. 



Verschlußhaken über den vollen Kranz der Verschlußscheibe befindet. Es 
muß also zunächst der Fahrstraßenhebel in die Ruhelage zurückgebracht 
sein, ehe die Grundstellung wieder herbeigeführt werden kann. 

Die Einrichtung für ein Zustimmungsfeld im zustimmenden Stellwerk 
zeigt Fig. 9 a bis c. 

Dies Feld soll Fahrstraßenhebel hjc in jeder der beiden gezogenen 
Stellungen verschließen. 

Die Verbindung von Fahrstraßenhebel mit Verschlußscheibe v, An- 
ordnung von Verschlußhaken und Übertragungsstange ist die gleiche wie 
beim Signalfeld. 



486 I* Block3ignalanlagen mit teilweiser Selbsttätigkeit. 

In der Grundstellung (Fig. 9 a) ist das Zustimmungsfeld frei (Farbscheibe 
rot), die betreffende Blocktaste kann jedoch nicht gedrückt werden, da sich 
ein Ansatz der Verschlußscheibe v unter dem Haken /* befindet. Durch Ein- 
stellen des Fahrstraßenhebels (Fig. 9 b) wird Verschlußscheibe v so weit gedrebt, 
daß Haken h frei wird. Bei dem nun möglichen Blocken des Feldes (Fig. 9 c) 
wird der Verschlußhaken nach unten gedrückt und setzt sich vor den 
ßcheibenansatz. Es kann also die Verschlußscheibe v nicht zurückbewegt 
werden und der Fahrstraßenhebel ist in seiner umgelegten Stellung so lange 
verschlossen, bis das Zustimmungsfeld wieder entblockt wird. 

Der Vorgang beim Blocken der eingestellten Fahrstraße c entspricht 
ganz dem vorstehend für h beschriebenen, jedoch legt sich dabei der Ver- 
schlußhaken mit seiner äußeren Fläche vor den Ansatz der in umgekehrten 
Sinne wie bei h gedrehten Verschlußscheibe r. 

Soll ein Verschließen des Fahrstraßenhebels nur in einer seiner End- 
stellungen durch das Zustimmungsfeld erfolgen, so wird der Ansatz der 
Verschlußscheibe v nach einer Seite so weit verlängert, daß auch bei ge- 
zogenem Fahrstraßenhebel der Verschlußhaken /* nicht niedergedrückt 
werden kann. 

Ausführung yon Siemens und Halske. 

Bei der Ausführung von Siemens & Halske erfolgt der Verschluß des 
Fahrstraßenhebels durch die Übertragungsstange des Blockfeldes mit Hilfe 
einer Klinke, die auf der Fahrsti*aßenwelle aufgesetzt ist. Die Klinkenform 
ist verschieden, je nachdem der Fahrstraßenhebel in der Grundstellung oder 
geschlossener Stellung verschlossen werden soll. 

Die tJbertragungsstelle legt sich vor die Klinke und hindert den Vor- 
oder Rückgang des Fahrstraßenhebels. 

Die Fahrstrafienfestlegung. 

Durch die Fahrstraßenfestlegung wird bezweckt, Weichenstraßen, d. h. 
alle für eine Zugfahrt in Betracht kommenden Weichen, Sperren usw. gegen 
vorzeitiges Umstellen zu sichern. Je nach den Betriebsverhältnissen wird 
hierzu ein Wechselstrom- oder Gleichstromblockfeld verwendet, derart, daß 
der umgelegte Fahrstraßenhebel durch das Fahrstraßenfeld festgelegt (geblockt) 
sein muß, ehe der Signalhebel bedienbar wird. 

Besondere Signalschubstangen stellen hierbei die erforderliche Abhängig- 
keit zwischen dem Fahrstraßenfelde und den Signalhebeln im Blockwerk her. 
. Die besondere Anordnung und Wirkungsweise der Signalschubstangen 
und der für die Schubstangenantriebe ergänzten Signalhebel soll nach- 
stehend an Hand der Ausführung der Firma Max Jüdel & Co. näher erläutert 
werden. 

In der schematischen Darstellung derselben, Fig. 10 a bis d ist angenommen, 
daß zwei Fahrstraßenhebel, die zusammen für 3 Fahrstraßen def gelten, 
durch ein gemeinsames Fahrstraßenfeld dcf festgelegt werden. Die Ver- 
längerungsstange des Fahrstraßenfeldes wirkt unter Vermittelung der Über- 
tragungsstange .V (Fig. 10 a) auf den drelibar gelagerten hakenförmigen Druck- 
hebel o. Dieser ])eeinflußt mittels eines Röllchens den auf Welle ^ fest- 
stitzenden Daumen r und wird durch Feder m in seiner oberen Stellung 
gehalten. Der Drehzapfen für Druckhebel o trägt auch das Fangstück //, 



I. Blocksignalanlagen mit teilweiser Selbsttätigkeit. 



487 



das durch die Feder n gegen einen an o befindlichen Anschlag gezogen 
wird. Auf der über dem Stellwerksverschlußkasten angeordneten Welle z 
sind die zweiseitigen Verschlußstücke t^ und i^ befestigt. Diese arbeiten 
mit den Elementen r^. r* und tf^, u- der Fahrstraßenschubstangen zu- 
sammen ; das ebenfalls auf z festsitzende Stück r beeinflußt das Element der 
Signalschubstange D E F. Die Grundstellung der Welle z wird durch Feder p 
gesichert, diese veranlaßt das Aufliegen des linken abgerundeten Endes der 
Verschlußstücke t auf den Elementen r der Fahrstraßenschubstangen. In 
Grundstellung kann die Blocktaste äcf nicht gedrückt werden, da infolge 



Srrf *täfa f't/ftt rta . 





^n^»hn6en 






^ , ■ 



P 






^Atöhaß^ ti einof/irflf. 




Fig. lOa/b. 



der besonderen Gestaltung von Daumen r dem Druckhebel o kein Hebelarm 
zum Drehen der Welle geboten wird. 

Beim Einstellen eines Fahrstraßenhebels, z. B. nach Richtung d (Fig. 10 b) 
dreht das dachförmige Element r^ der Fahrstraßenschubstange das Ver- 
schlußstück t und damit Welle z und Daumen r in Uhrzeigerrichtung so weit, 
daß die Daumen nunmehr ein Niederdrücken der Blocktaste zuläßt. Wenn 
auch durch Umlegen des Fahrstraßenhebels d der hier nicht dargestellte 
gewöhnliche Signalverschluß aufgehoben wird, so kann doch zunächst Signal- 
hebel D nicht umgelegt werden, denn das Verschlußstück r befindet sich 
noch vor Element .?/ der gemeinsamen Signalschubstange D FF. Die Welle x 
wird erst durch J^iederdrücken der Blocktaste und Blocken des Fahrstraßen- 



488 



I. Blocksignalanlagen mit teilweiser Selbsttätigkeit. 



hebeis so viel — in ührzeigerrichtung — weiter gedreht, daß das Stück r. 
das Element y und damit Signalhebel D freiläßt. 

Es legt sich aber hierbei das rechte hakenförmige Ende des zweiseitigen 
Verschlußstückes i^ so vor das Element w'^ dör Fahrstraßennachschubstange 
^, ^, daß diese nicht zurück gestellt werden kann. Um eine größere Sicher- 
heit zu erzielen, erfolgt beim Bedienen des Fahrstraßenfeldes unter Mit- 
wirkung des Fangstückes g die Freigabe des Signalhebels erst dann, nach- 
dem die Sperrstellung des Feldes und damit Festlegung der eingestellten 
Fahrstraße gewährleistet ist. Fangstück g legt sich nämlich vor eine ent- 












7 



Jüsr £r ar ^ 






uAfithn 



^ignatiieSef J9 rr? tfh^ra/^/Titna. 




Fig. lOc/d. 



sprechende Nase des Daumens und hält dadurch die zwischen der geblockten 
und der tiefsten Stellung der Verlängerungsstange liegende Stellung nach 
Fig. 10 c aufrecht. 

Fig. 10 d zeigt die Stellung bei auf Fahrt gestelltem Signal D\ es hat sich 
beim Umlegen des Signalhebels durch Rückbewegung der Signalschubstange 
D E F deren Element y so unter Verschlußstück x geschoben , daß während 
der Fahrstellung des Signales eine Rückdrehung der Welle « in die Lage 
nach Fig. 10 b ausgeschlossen ist. 

Beim Lösen der Fahrstraßenbefestigung zeigen sich nacheinander die 
Bilder: Fig. 10c (Signal auf Halt), Fig. 10 b (Fahrstraßenfeld entblockt, Druck- 
hebel mit Fangstück g unter Einwirkung der Feder m hochgegangen, 
Welle « zurückgedreht, dadurch Fahrstraßenhebel rücklegbar, Signalhebel 



I. Blocksignalanlagen mit teil weiser Selbsttätigkeit. 



489 



wieder verschlossen) und Fig. 10 a (Fahrstraßenhebel und damit die ganze 
Einrichtung wieder in Grundstellung). Das Festlegen und Auflösen einer 
der Fahrstraßen c oder f spielt sich in ganz entsprechender Weise ab , wie 
vorstehend für Fahrstraße d beschrieben. 



Ausführung der Firma J. Gast. 

Eine andere Ausführung für das Fahrstraßenfeld, wie es von der Firma 
J. Gast hergestellt wird, zeigt in schematischer Darstellung Fig. 11. Hier 
bedeutet V die Fahrstraßenschubstange und 5 die Signalschubstange. Beide 
befinden sich in Grundstellung und das Fahrstraßenfeld in nicht geblocktem 
Zustande. Auf der Welle 1 sind die Haken 2 und 3 befestigt, auf der 
Welle 4 der in S eingreifende Daumen 5 und Sperrsektor 6. Auf der Welle 
4 kann das daumenartig in V eingreifende Sperrstück 7 lose schwingen. Bei 
der gezeichneten Lage der Teile läßt sich das Fahrstraßenfeld deshalb nicht 
blocken, weil 7 die Rechts- 
drehung von 2 verhindert. 
Die Schubstange S läßt sich 
femer darum nicht nach links 
bewegen und der Signalhebel 
nach Verschließen der Fahr- 
straße nicht auf „Fahrt" ziehen, 
weil 6 dui'ch den links an 3 
sitzenden Haken an einer 
Rechtsdrehung verhindert wird. 

Beim Verschließen der 
Fahrstraße unter Bewegung 
von V z. B. nach links schwingt 
lediglich 7 rechtsherum, alle 
übrigen Teile behalten ihre 
Lage bei. Es kann jetzt die 
Blocktaste gedrückt und das Fahrstraßenfeld geblockt werden. Beim Blocken 
setzt 2 sich rechlsdrehend vor 7, legt damit die Fahrstraße fest und 3 bewegt 
sich gleichfalls rechtsherum. Der Nocken an 3 hindert dann nicht mehr 
den Sektor 6 an einer Rechtsdrehung und der Signalhebel kann unter Ver- 
schiebung von S nach links auf „Fahrt" gezogen werden. Hierbei gleitet 
der vorspringende Rand von 6 über den Nocken von 3 und legt damit 
das ganze System fest. 

Ausführung von Siemens und Halske. 

Es soll endlich noch die sehr verbreitete mechanische Einrichtung für 
das Fahrstraßenfeld nach den Ausführungen von Siemens & Halske näher 
erläutert werden. (Fig. 12 a bis c.) 

Mit 1 sind die Fahrstraßenhebel für die feindlichen Fahrstraßen be- 
zeichnet. Die Fahrstraßenhebel wirken beim Umlegen auf eine gemeinsame 
Fahrstraßenschubstange 2. Jede der auf der Fahrstraßenwelle befestigten 
Bewegungsklinken 3 drückt beim Umlegen des Fahrstraßenhebels von rechts 
nach links gegen einen auf den Schubstangen sitzenden Anschlag 4 und 
bewegt dabei die Schubstangen nach links. Die Verschlußstücke 5 treten 
gleichzeitig über Ansätze 6* der nicht gedrehten Klinken und legen die feind- 




Fig. 11. 



490 



L Blocksignalanlagen mit teilwelBer Selbstt&tigkeit. 




<lw4»*i. ^^»M,tt>faU 



1 — T- 







liehen Fahrslraßenhebel in der Grundstellung fest. Die Rückbewegung der 
Schubstange in die Ruhestellung erfolgt bis auf wenige Millimeter zwangläufig 
durch Klinke 3\ vollständig in die Endlage wird sie durch eine Feder ge- 
bracht. Die Schubstangen zum Verschluß der Weichenhebel sind fort- 
gelassen. 

In den Abbildungen ist angenommen, daß die Fahrstraßenhebel unter 
Blockverschluß liegen. Es sitzen daher auf den Fahrstraßenwellen Klinken 
r, vor die die Verlangerungsstangen 8 der Signalfelder in geblockter Stellung 

treten und eine Bewegung der 

I >r iLi ? j^:LJ i3!Lit3 — \ JL '^T **"**^ ' * Fahrstraßenhebel und damit auch 

des Signalhebels verhindern. 

Die drei Signalhebel, die zu 
den Fahrstraßen gehören, werden 
durch Stangen .9, die in die Stell- 
rollen der Signalhebel eingreifen, 
— in der Figur nicht mit dar- 
gestellt — verschlossen gehalten. 
Auf der von der Handfalle der 
Signalhebelbewegten Signalhebel- 
welle 10 sitzen die Bewegimgs- 
klinken //. Diese sind ebenso 
gebaut, wie die Klinken 3 und 
greifen an eine gemeinsame Signal- 
schubstange 12 an. 

Mit Vi ist die Verlängerungs- 
stange des Fahrstraßenfeldes be- 
zeichnet ; diese liegt oberhalb des 
Hebels 14^ der lose drehbar auf 
Welle 10 sitzt und durch eine 
Übertragung bei der Abwärts- 
bewegung eine Welle 15 in dem 
Verschlußkasten von rechts nach 
links dreht. Auf Welle 15 sitzen 
die Sperrklinken W und 77. 
In der Grundstellung (Fig. 12 a) wird Signalschubstange 12 durch Klinke 76' 
•gegen Bewegung nach links durch Klinke 77, unter der das Verschlußstück 7.S 
auf der Fahrstraßenschubstange liegt, und die Verlängerungsstange des Fahr- 
straßenfeldes an einer Abwärtsbewegung gehindert. 

Die Wirkungsweise ist folgende: Ein Fahrstraßenhebel 7 ist umgelegt, 
nachdem Verlängerungsstange 8 infolge Entblockung des Signalfeldes hoch- 
gegangen ist (Fig. 12 b), Verschlußstück 18 ist dabei aus dem Bereich der 
Klinke 17 gekommen. 

Die anderen FahrstraBenhebel sind durch die Verschlußstücke 5 auf der 
Fahrstraßenschubstange 2 in der Grundstellung festgelegt. 

Von den Fallenstangen der Signalhebel kann aber keine ausgeklinkt 
werden, da hierbei eine der Wellen mit den Bewegungsklinken 77 gedreht 
werden müßte, diese Drehung aber so lange nicht möglich ist, als Signal- 
schubstange 12 durch Klinke 16 verschlossen gehalten wird. 

Das Fahrstraßenfeld wird geblockt (Fig. 12 c), die Verlängerirngsstange 
/> wird abwärts geführt und bleibt in Verschlußlage stehen. Klinke Ui 







/ MtMmtiM. 



Fig. 12a,b,c. 



I. Blocksignalanlagen mit teil weiser Selbsttätigkeit. 491 

und /" sind nach links gedreht, Klinke 17 sperrt die Fahrstraßenschubstange, 
Klinke 16 gibt die Signalschubstange für eine Bewegung nach links fi-ei. 
Die Fallenstange des zu den umgelegten Fahrstraßenhebel gehörigen 
Signalhebels kann jetzt ausgeklinkt und der Sigualhebel in Fahrstellung ge- 
bracht werden. Es werden hierbei gleichzeitig die anderen Signalhebel durch 
die Signalschubstange in ihrer Grundstellung verschlossen. 



Streckenblockung. 

Allgemeines. 

Durch die Bestimmung des § 65 * der B.-O. ist eine Zugdeckung durch 
die nächste Zugfolgestelle vorgeschrieben. Weiter enthält der § 22 der B.-O. 
für Bahnen mit sehr dichter Zugfolge die Forderung, daß in einem Strecken- 
abschnitt das Einfahrtsignal unter Verschluß der nächsten Zugfolgestelle 
liegen muß. 

Aus dieser doppelten Forderung hat sich die Einrichtung der Strecken- 
blockung ergeben. 

Diese dient also dem Zweck, ein jedes Hauptsignal einer Zugfolgestelle, 
das einen besetzten Streckenabschnitt (Blockstrecke) deckt, in der Halt- 
stellung so lange festzulegen, bis es von der in der Falirrichtung vorwärts- 
gelegenen Zugfolgestelle freigegeben ist. 

Die Zugfolgestellen werden mit elektrischen Blockwerken ausgerüstet, 
ihre Blockfelder — Streckenfelder — stehen untereinander und mit den 
Signalen des eigenen Bahnhofes in Abhängigkeit. 

Die Streckenblocklinien beginnen und endigen in den Bahnhöfen. Als 
Blocksignale der Blockanfangsstellen dienen die den Streckenabschnitt 
deckenden Ausfahrsignale. Als Blocksignale der Blockendstellen dienen die 
den Streckenabschnitt begrenzenden Einfahrsignale der Bahnhöfe. 

Begrenzt wird die Streckenblocklinie durch die nach dem Strecken- 
abschnitt weisenden Ausfahrsignale des einen und das Einfahrsignal des 
nächsten Bahnhofes. 

Für alle Ausfahrsignale, die nach demselben Streckenabschnitt weisen, 
ist ein gemeinsames Anfangfeld und für das Einfahrsignal — zwei- oder 
dreiarmig — ein Endfeld erforderlich. 

Als Streckenfelder dienen die Seite 480 beschriebenen Wechselstrom- 
blockfelder Bauart Siemens & HalsaE. 

Mechanische Drnckknopf- und Hebelsperre, Signalarmkupplnng. 

Ist ein Zug mit seiner letzten Achse an einem auf „Fahrt" stehenden 
Blocksignal vorbeigefahren, so wird der Signalhebel in der Bedienungsstelle 
auf „Halt" umgelegt und durch Blockung des Streckenfeldes verschlossen. 

Ist der Zug am nächsten Blocksignal vorbei in den folgenden Strecken- 
abschnitt eingefahren, so wird durch Blockung dieses Signales das vorherige 
gleichzeitig wieder freigegeben. Für Freigabe eines Streckenabschnittes 
durch Blocken des Streckenfeldes ist also Bedingung, daß das Signal für 
den voraufgefahrenen Zug auf „Fahrt" gestellt und hinter dem Zug auf 
„Halt" zurückgelegt ist. Zu diesem Zwecke ist für das Streckenfeld eine 
mechanische Sperre — Druckknopfsperre — vorgesehen. Diese ge- 



492 



I. Blocksignalanlagen mit teilweiser Selbsttätigkeit. 



Stattet eine Bedienung des Feldes nur dann, wenn der Signalhebel aus der 
Fahrlage in die Haltlage zurückgeführt ist. 

Um nun weiter zu verhüten, daß die Signalbewegungen zum Schein 
oder zwecks Ermöglichung der Freigabe des rückwärts gelegenen Signales 
ausgeführt werden, besitzt das Streckenfeld noch eine zweite Sperre — 
elektrische Druckknopfsperre. Diese läßt eine Bedienung des 
Feldes erst dann zu, wenn der Zug durch Befahren eines hinter dem Signal 
gelegenen Schienenkontaktes einen Strom in den Elektromagneten der Sperre 
gesendet und die Sperrung aufgehoben hat.^) 

Da es dagegen hinter der Blockanfangsstelle keinen Strecken- 
abschnitt gibt, muß nach Ausfahrt des Zuges und Zurückstellung des Aus- 






^ 



Fig. 13. 



fahrsignales auf „Halt" ein nochmaliges Zeichen des Signales auf j^Fahrf* 
vor Freigabe des Streckenfeldes unmöglich sein. Hierzu dient die mecha- 
nische Druckknopf- und Hebelsperre. 

Wird aber das Ausfahrsignal nicht auf „Halt** gestellt, so könnten be- 
liebig viel Züge in den Streckenabschnitt eingelassen werden. Um dies zu 
verhüten, bringt der Zug mittels einer am Ausfahrsignal angebrachten elek- 
trischen Signalarmkupplung-) selbst in Haltstellung hervor. Diese 
trennt den Signalarm vom Signalantriebe, sobald der Zug einen Schienen- 
kontakt') am Eingang des Streckenabschnittes befährt. 

Bei der Streckenblockung in der zweifeldrigenForm wird der „freie** 
oder „besetzte" Streckenabschnitt nur an einer Stelle und zwar am Anfang 



1) Beim Blocken des Feldes wird die Sperre wieder selbsttätig in die Sperrlage 
gerückt, so daß das Feld für eine Zugfahrt nur einmal bedient werden kann. 

2) Vgl. Druckschrift 95 von Siemens & Halske (elektrische Signalflügelkupp- 
lung) D.R.P. 

3) Die Wirkung des Schienenkontaktes (vgl. auch S. 373) beruht in der Ausfüh- 
rung der Firma Siemens & Halske darauf, daß infolge Durchbiegung der Schiene an 
dem Punkt, an dem der Kontakt angebracht ist, Quecksilber in einer Röhre hoch- 
gedrückt wird. In diese ist ein Kontaktstift eingeführt, der mit der Außenleitung 
in Verbindung steht. 



I. Blocksignalanlagen mit teilweiser Selbsttätigkeit. 



493 



der Blockstrecke durch ein Streckenfeld angezeigt. Die Blockwerke erhalten 
deshalb auf den Streckenblockstellen nur ein Streckenfeld für jede Fahr- 
richtung, also insgesamt zwei Streckenfelder. 

Die Einteilung der Streckenabschnitte zwischen zwei Bahnhöfen nebst 
den Hauptsignalen (Vorsignale sind weggelassen) und Schaltung der Block- 
werke zeigt Fig. 13. 

Beim Blocken des Streckenfeldes wird Strom nach der rückliegenden 
Blockstelle zur Freigabe des dortigen Blocksignales gesendet. Die Ent- 
blockung erfolgt also von der in der Fahrrichtung vorwärts liegenden Block- 
stelle aus. 

Der Blockwärter hat das Signal nach vollständiger Vorbeifahrt des Zuges 
am Signal in die Haltstellung zu bringen und den rückliegenden Strecken- 
abschnitt zu entblocken, sonst könnte kein weiterer Zug in der gleichen 
Fahrrichtung abgelassen werden. Bei dieser zweifeldrigen Form ist also 
die Zwangläuf igkeit der Blockbedienungsvorgänge nicht 
gesichert. 

Bei der neuerdings ausschließlich verwendeten erweiterten Form der 
Streckenblockung ist die Einrichtung so getroffen, daß der „freie" und ,,be- 







E^^ 



IT 



Fig. 14. 



setzte" Streckenabschnitt nicht nur an dessen Anfangspunkt, sondern auch 
am Endpunkt durch ein Streckenfeld angezeigt wird. Hier sind also die 
Blockwerke der Streckenblockstellen für jede Fahrrichtung mit zwei 
Streckenfeldem, Anfangs- und Endfeld, versehen, also für jede Fahrrichtung 
vier Streckenfelder — vierfeldrige Form. 

Das eigene Signal wird durch Bedienung des Anfangsfeldes auf „Halt" 
verschlossen und gleichzeitig der Zug an die in Fahrrichtung vorwärts ge- 
legene Blockstelle vorgemeldet; durch Bedienung des Endfeldes wird das 
Signal der rückwärts liegenden Blockstelle freigegeben. 

Auf den Streckenblockstellen ist je ein End- und Anfangsfeld mit einer 
Gemeinschaftstaste versehen, es erfolgt also das Entblocken des einen und 
Blocken des nächsten Abschnittes gleichzeitig. Hierdurch wird also eine 
Zwangläufigkeit der Bedienungsvorgänge gesichert. 

Wenn wie z. B. bei Bahnabzweigungen, an einem Punkte mehr als zwei 
Streckenabschnitte zusammenstoßen, so vergrößert sich die Zahl der Strecken- 
felder entsprechend der der hinzugekommenen Strecken, denn für jede zwei- 
gleisige Strecke kommt wieder ein Anfangs- und ein Endfeld hinzu. 

Den Zusammenhang der Felder einer Streckenblocklinie in vierfeldriger 
Form zeigt Fig. 14. 



494 



T. Blocksignalanlagen mit teilweiser' Selbsttätigkeit. 



Es ist eine zweigleisige Streckenblocklinie zwischen Bahnhof A und /> 
dargestellt. An einem Punkte C ist eine Abzweigung in eine zweigleisige 
Strecke, die bis zur nächsten Zugfolgestelle auch durch Streckenblockung 
gesichert ist. Der erste Streckenabschnitt in jeder Fahrrichtung beginnt bei 
dem Ausfahrsignal der Station, der letzte endet beim Einfahrsignal der 
anderen Station. Von links nach rechts sind vorhanden: 

Blockanfang- und Endstelle A, 

Streckenblockstelle B mit Abzweigung C, 

Blockanfang- und Endstelle L\ 

Die Einrichtungen am Gleis zur Mitwirkung des Zuges sind nur durch 
einfache Schienenkontakte angedeutet; die Blockleitungen zwischen den 
einzelnen Feldern sind mit eingezeichnet. 

Fig. 15 zeigt die Schaltung der Felder des Blöckwerkes im Zusammen- 
hange mit den zusammenarbeitenden Feldern der benachbarten Blockstellen. 

Angenommen, ein Zug ist in der Richtung von C nach A unterwegs 
und z. B. gerade an der Blockstelle B vorbeigefahren. Strecke C — B ist 







4-v 



w 



Fig. 15. 



von dem Wärter in B noch nicht freigegeben. Das Anfangsfeld III in C 
der Strecke C—B befindet sich also in geblocktem und das Endfeld — 
Feld IV in Z? — in entblocktem Zustande. Die Farbscheiben beider Felder 
zeigen Rot. Die elektrische Druckknopfsperre am Endfelde IV in -ß ist 
durch den Zug ausgelöst, das Feld kann also bedient werden. Zu dem Zweck 
drückt der Wärter in B die Blocktaste von Feld III und nimmt dabei Taste 
IV mit. Beim Drehen des Induktors fließt Strom von Pol 1 des Induktors 
über Klemme 2, durch Elektromagnet S des Streckenfeldes, Leitung ^, 
Elektromagnet ö des Feldes III in C, zur Klemme 6*, zur Erde, durch diese 
zur geerdeten Klemme T in ^1 , durch Elektromagnet 8 von Feld IV dieser 
Blockstelle, Leitung 9, zu Elektromagnet 10 von Feld III in -B, diu:ch 
Klemme // an diesem Felde und zum anderen InduktorpoL 

Der Stromkreis ist also geschlossen und der Wechselstrom sperrt Strecken» 
feld 111 und IV in B und gibt Feld III in C und IV der Blockstelle A 
frei. Hiermit ist das den Streckenabschnitt A — B deckende Signal in B 
geblockt. 

Das Entblocken des letzteren erfolgt nach Vorbeifahrt des Zuges in Ä 



I. Btocksigualan lagen mit teilweiser Selbsttätigkeit. 



495 



genau in gleicher Weise durch gemeinsames Drücken von Feld III und IV, 
der Strom wird hierbei vom Induktor der Blockstelle A aus entsendet. 

Die beschriebene Kupplung der Blocktasten des Endfeldes eines Strecken- 
abschnittes mit dem Anfangsfeld des folgenden Abschnittes, um beide Felder 
gemeinsam bedienen zu können, erfolgt entweder mittels einer einzigen 
gleichzeitig auf die Druckstangen beider Felder drückenden sog. Gemein - 
Schaftstaste oder durch eine besondere Blocktaste. 

In der Ausführung von Siemens & Halske (Fig. 16) erhält nur eine 
Hebeltaste 1 einen Druckknopf 2, der andere 3 ist verkürzt und ohne Druck- 
knopf. Taste 1 dreht beim Ab- 
wärtsgang durch die Stifte 4 die 
Welle 0. Auf dieser sitzt eben- 
falls lose die andere Taste .9. Bei 
Drehung der Welle nehmen die 
Stifte 6' auf ihr die Taste mit 
nach abwärts. 

Über den Endfeldern sind 
die elektrischen Druck- 
knopfsperren angeordnet. 
Deren Wesen besteht darin, daß 
eine mit der Druckstange des 
Blockfeldes fest verbundene 
Stange durch eine Klinke an 
einer Abwärtsbewegung so lange 
gehindert wird, bis der zuge- 
hörige Elektromagnet seinen 
Anker anzieht. 

Die Schaltung der Block- 
werke für die in Fig. 14 darge- 
stellte Streckenblocklinie ist in 
Fig. 17 au. b dargestellt. ITach der 
Ausfühnmg zu Fig. 15 (Strecken- 
blockfeld in vierfeldriger Form) 

ist die Blockschaltung ohne weite- pig^ ig^ 

res verständlich. 




Streckenblockstation v. Zimmermann & Bachloh. 

Die nachstehend erläuterte Streckenblockstation, Bauart Ziaimermakn & 
Buchloh, Berlin, ist nach den für zweigleisige Hauptstrecken gültigen Vor- 
schriften in vierfeldrigen Form ausgeführt.^) 

Für jede Fahrrichtung ist ein End- und Anfangsstreckenblockfeld vor- 
handen, ferner ein Signalhebel, ein einflügeliges Hauptsignal und eine Vor- 
scheibe. Das Streckenendfeld ist mit einer elektrischen Druckknopfsperre 
gekuppelt, dieses wird über eine isolierte Schienenstrecke nebst Durch- 
biegungskontakt mittels Batteriestrom betrieben. 

Der Apparat zur Bedienung beider Signale einer Streckenblockstation 
besteht aus 2 gleichen symmetrisch angeordneten Einzelhebeln. Diese sind 
auf gemeinsamem Fundament nebeneinander, also auch einzeln auswechselbar 



1) Glasers Annalen für Gewerbe und Bauwesen 1905, S. 64. 



496 



I. Blocksignalanlagen mit teilweiser Selbsttätigkeit. 



montiert und liegen unter einer abschließenden Deckplatte. Auf diesen baut 
sich das vierfeldrige Streckenblockfeld auf. 




Fig. 17 a. 




Fig. 17 b. 

Die aus Seilscheibe, Hebelschaft und Federfalle bestehenden Drahtzug- 
stellhebel (Fig. 18) drehen sich um eine feste Achse im Lagerbock Ar AI 




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i r r ' f ' uNr:ATioN8. 



I. Blocksignalanlagen mit teil weiser Selbsttätigkeit. 497 

dessen Gleitbogen die Einschnitte für den Stein der Federfalle zum Fest- 
legen des Hebels in Buhe- und Fahrstellung enthält. Sein Obeiteil ist 
gleichzeitig als flaches Gehäuse mit abnehmbarem seitlichen verglastem Ver- 
schlußdeckel zur Aufnahme der Sperr- und Kontaktwerke eingerichtet. Die 
Signalstellhebel stehen — wie die bestehenden Vorschriften fordern — mit 
den innenliegenden beiden Anfangsfeldem des Streckenblockwerks in einer 
derartigen Abhängigkeit, daß sie bei geblocktem Anfangsfelde in Ruhelage 
gesperrt, bei entblocktem dagegen frei werden. Femer kann der gemein- 
schaftliche Druckknopf der beiden für eine Fahrrichtung zusammengehörigen 
Blockfelder erst dann niedergedrückt werden, nachdem der Hebel und damit 
das Deckungssignal mindestens einmal auf Fahrt und wieder auf Halt ge- 
stellt worden ist. (Mechanische Druckknopfsperre.) 

Die Sperrstange f bewirkt die Sperrung des Hebels in Haltlage durch 
Blockung des Anfangsfeldes, diese Stange bildet die Fortsetzung der normalen 
Spen*stange des Blockfeldes, besitzt selbsttätigen (federnden) Rückgang nach 
oben und tritt mit ihrem unteren Ende direkt in einen korrespondierenden 
Yerschlußeinschnitt v der Hebelseilscheibe h ein, wenn sie beim Blocken 
niedergedrückt wird. Die vordere Unterecke des Verschlusses übergreift zu 
diesem Zwecke die Hebelseilscheibe, die beiden Durchbrüche der Gehäuse- 
wände sind dichtschließend den Konturen des Scheibenkranzes angepaßt. 

Die mechanische Druckknopfsperre wird durch einen Ansatz c der Sperr- 
stange / bewirkt , dieser stützt sich in Ruhelage (entblockt) auf den Ober- 
schenkel d auf, die Sperrstange f kann dann also nicht gedrückt werden. 

Der Sperrhebel d hält sich dabei in seiner Ruhelage durch federnde 
Selbstabfangung mittels des Winkelhebels e. 

Die Auslösung der Druckknopfspen^e erfolgt beim Umlegen des Stell- 
hebels 6 durch den Auslösehebel g. Dieser ist durch die Kulisse h in der 
Hebelscheide B zwangläufig geführt und wird durch den ablenkenden Ast 
b^ am Ende der Hebelstellbewegung so gedreht, daß ein zweiter Arm Sperr- 
hebel d ausrückt, wobei Winkelhebel e gleichzeitig die Abfangung durch 
Sperrhebel d verliert, nach oben schnellt und sich jetzt gegen Sperrstangen- 
ansatz c stützt. 

Durch diese Drehung von Winkelhebel e wird gleichzeitig eine von der 
Signalhebelstellung nunmehr völlig unabhängige Festhaltung des ausgerückten 
Zustandes von Sperrhebel d bewirkt, der Stellhebel kann also wiederholt 
gezogen und zurückgelegt werden. Bei der nun folgenden Abwärtsbewegung 
von Sperrstange /*, also der nur in Ruhelage des Signalhebels möglichen 
Blockung wird der Winkelhebel e in seine ursprüngliche Lage wieder zurück- 
gedrückt. Gleichzeitig geht die Abstützung des noch ausgerückt bleibenden 
Sperrhebels d auf den jetzt niedergedrückten Ansatz c der Sperrstange über. 
Sobald dann infolge Entblockung die Sperrstange f wieder hochspringt, ver- 
liert Sperrhebel d auch diese Abstützung und wird durch den auf ihn 
wirkenden Federzug wieder in seine sperrende Grundlage, d. h. unter 
Stangenansatz e zurückgebracht, es ist dann die mechanische Druckknopf- 
sperre von neuem hergestellt. 

Neben dem mechanischen Sperrwerk ist eine Kontakteinrichtung C an- 
geordnet. Diese wird, da sie an einem dritten Arm des Auslösehebels .7 
angeschlossen ist, gleichzeitig und zwangläufig mit betätigt, also geschlossen und 
schaltet dadurch die Leitung des Batteriestromkreises für die Auslösung der am 
zugehörigen Endfeld vorhandenen elektrischen Druckknopfsperre an diese an. 

Handb. d. Elektrotechnik. XI. t. 32 



498 ^' Biocksignalanlagen mit teilweiser Selbsttätigkeit. 

Diese vom Zuge selbst durch Schließen des Stromkreises (mittels 
Schienenkontaktes) bewirkte Auslösung kann also nur während der Fahrt- 
stellung des Signalhebels eintreten. 

Die Kontakteinrichtung C wird den jeweiligen Schaltungsarten ent- 
sprechend mit 1 bis 3 Stromschlußstellen (w^, wi, und Wg) ausgeführt. Diese 
werden durch Aufwärtsbewegung der Stange S gleichzeitig geschlossen und sind 
als Schleifkontakte uusgebildet, so daß das hierbei bedingte ständige Blank- 
reiben der Kontaktflächen einen stets sicheren Leitungsschluß gewährleistet. 

Die Leitungsdrähte werden von hinten durch eine Öffnung ins Fundament 
zwischen die beiden Hebelböcke eingezogen und von hier aus durch isolierte 
Löcher in den Boden der Verschlußgehäuse den einzelnen Kontaktklemmen 
unmittelbar zugeführt , sie liegen " also vollständig gesichert und sind doch 
bequem einzuführen. 

Die Stellhebel sind für gewöhnlich für 500 mm Leitungsweg eingerichtet. 
Die Abführung der Drahtzugdoppelleitungen erfolgt über Vertikalablenkungen. 
Diese sind auf dem Fundament des Hebelwerks gleich mit angeordnet und 
so durchgebildet; daß sie in beliebiger Höhenlage unter dem Budenfußboden 
und für jede Abführungseinrichtung passen, also den jeweiligen Anforde- 
rungen des Aufstellungsortes entsprechend eingestellt werden können. Die 
Befestigung des Apparates erfolgt zweckmäßig direkt an einer Wand der 
Wärterbude, die Raumbeanspruchung wird dadurch, da übrigens an und für 
sich gegenüber anderen Apparatenformen eine geringe ist, auf ein Minimum 
herabgedrückt. Es kann jedoch eine vollständig freie Aufstellung des Appa- 
rates erfolgen. (D.R.P. 154 334.) 

Die vom Hebelwerk nach den Signalen und Vorscheiben ohne Unter- 
brechung durchgeführten Drahtzüge werden in ihren ganzen Längen durch 
Spannwerke in der für den Betrieb erforderlichen Ruhespannung erhalten 
und bei Drahtbruch im Sinne der Haltstellung der Signale zwangläufig 
bewegt. 

Streckenblocknng fär eingleisige Bahnen. 

Auf eingleisigen Bahnen ist die Sicherung des Zugverkehres so 
zu gestalten, daß zwischen zwei Bahnhöfen nicht nur in gleicher Richtung 
fahrende Züge im nötigen Raumabstand voneinander gehalten, sondern 
auch Gegenfahrten ausgeschlossen werden. Zu diesem Zwecke ist außer 
dem für jede Richtung erforderlichen Anfangfeld und Endfeld noch ein 
weiteres Feld für die Herfahrterlaubnis, das sog. Streckenbesetzungs- 
feld erforderlich. Die auf die Strecke weisenden Ausfahrsignale beider 
Bahnhöfe, zwischen denen Streckenblockung besteht, sind in Grundstellung* 
durch ihr Anfangfeld geblockt. 

Soll eine Zugfahrt stattfinden, so blockt die den Zug annehm